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温度仪表的选型

来源:www.xiyi-group.name 日期:2015-11-4

  随着企业不断的发展和新机器安装、调试及老机器维修的完善,需要购进温度仪表越来越多,如何对温度仪表的选型是大家面临的问题,根据我在本职工作遇到对温度仪表选型的体会,近年来温度仪表发展越来越快由大型化转为小型化、有模块转为高集成化、仪表的测量精度越来越高,现在从经济、功能、用途、应用环境等角度给大家介绍。

 一、工业中常用接触式温度计及测温元件

  工业中常用接触式温度计选用原则:

  ①满足对测温范围的要求;

  ②满足对测温准确度的要求;

  ③满足对指示、记录和报警及温度控制方面的要求;

  ④满足对使用环境条件的要求;

  ⑤在满足上述前提下选用价格低廉,坚固耐用,维修方便的仪表。

  1、玻璃温度计

  一般使用范围0~300℃,分普通和精密两种,普通用温度计:选用1.5级或l级。精密测量用温度计:应选用0.5级或0.25级。线性度好,响应一般,仅作现场显示,不需要配其他仪表,带电接点的可作位控用。 存在的优点是结构简单、使用方便、价格便宜以及精度高等;缺点是不便远距离测温,结构脆弱、易碎,不允许超过温度计上限,不能与记录和控制仪表连接。

 2、压力式温度计

  一般使用范围0~125℃,分气体式和液体式两种,气体式使用范围-100~500℃,1.0~1.5%精度,液体式使用范围-50~500℃,1.0~2.5%精度。结构简单,价格一般,抗震性好,可近 2距离远传测量设备内气体、液体、蒸汽温度,仪表刻度清晰,带电接点的可作位控用,对环境条件要求不高,但仪表时间常数大,准确度不是太高,避免使用标尺前1/3的位置,不能与记录和控制仪表连接。

 3、双金属温度计

  适合测量中、低温的现场检测工业仪表,可用来直接测量气体、液体、和蒸汽的温度。线性度好,响应慢,准确度低,只做作现场显示,不能与记录和控制仪表连接,带电接点的可作位控用。

 4、热电偶

  (1)热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

      必须配二次仪表,其优点是:

  ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

  (2)根据温度测量范围及精度

  选用相应分度号的热电偶、使用温度在1300~1800℃,要求精度又比较高时,一般选用B型热电偶;要求精度不高,应用环境又允许可用钨铼热电偶,高于1800℃一般选用钨铼热电偶;使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶;在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶,低于400℃一般用E型热电偶;250℃下以及负温测量一般用T型电偶,在低温时T型热电偶稳定而且精度高。

  (3)使用环境的选择

  S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原应用环境中使用,J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛,若使用气密性比较好的保护管,对气氛的要求就不太严格。

  (4)型式的选择

  装配式热电偶适用于一般场合;铠装式热电偶适用于要求耐振动或耐冲击,以及要求提高响应速度的场合。

      (5)耐久性及热响应性的选择

  线径大的热电偶耐久性好,最高使用温度上限相对高,但响应较慢一些,对于测量梯度大的温度时,控温就差。

  (6)注意

       热电偶的型号与补偿导线的型号一致;还要做到在任何的有接口的地方补偿导线正负极不能接错;保护管根据使用环境及温度详细选择。

  1Cr18Ni9Ti---200∽800℃ 具有高温耐蚀性,通常作为一般耐热钢使用

  304---200∽800℃ 低碳含量,具有良好耐晶间腐蚀性,通常作为一般耐热钢使用

  GH30---300∽1100℃ 镍基高温合金钢具有优良抗氧化性,耐腐蚀性,通常作为耐热钢使用

 5、热电阻

  (1)在工业应用中,热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度。对于500℃以下的中、低温度,热电偶的输出的热电势很小,这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高,否则难以实现精确测量;而且,在较低温区域,冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪表较为合适。 热电阻优点:

  ①通常和显示仪表、纪录仪表、电子计算等配套使用。直接测量各种生产过程中的-200℃~500℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。

  ②局部环境可以不用保护套管。

  ③机械强度高,耐压性能好 。

  ④进口薄膜电阻元件,性能可靠稳定。

  (2)四线制依靠电路可以完全消除误差,而三线制可以近似消除误差,两线制的误差一般用于精度要求不高的地方。

 二、变送器和二次仪表

 1.变送器和传感器本是热工仪表的概念。

       传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。变送器则是把传感器采集到的微弱 5的电信号放大以便转送或启动控制元件,或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的选者:

  ①.与接受标准信号显示仪表配套的测量或控制系统,可选用具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的变送器。

  ②.一般情况应选用现场型变送器。

 2.二次仪表

  一次仪表与二次仪表是仪表安装工程的习惯用语。确切名称应为测量仪表和显示仪表。测量仪表是与介质直接接触,是在室外就地安装的,显示仪表多在控制室盘上安装的。为了区分一套系统中的仪表,把现场就地安装的仪表简称一次仪表,将盘装的显示仪表简称二次仪表。二次仪表选用原则:

  ①根据生产过程及生产工艺对仪表的要求选用。了解在特定的热处理工艺对温度和控温的具体要求是什么?其中包括热处理工件的材质、热处理类型、加热温度范围以及工件热处理时间和各种性能指标对温度的敏感程度等因素,确定热处理工艺温度的允许变动范围,以便为选择仪表的测量和控制精度提供最基本的数据。

  ②根据生产过程自动化程度对仪表的要求来选择。为了提高产品质量,减轻工人劳动强度,应尽可能选用自动测量、自动控制和连续调节的仪表。

  ③根据工业生产中需要 测温和控温的范围来选择合适量程的温度仪表。在不同的生产过程和工艺要求中,其要求测温的范围和控制精度也不一样。因此,要根据实际需要来选择合适的仪表。此外,在选用仪表的精度和量程时,要同时考虑并尽量选用仪表的测量上限与被测温度相近的仪表。这是因为,在使用仪表测温时,同精度不同量程的仪表,所产生的绝对误差是不同的。

  ④要根据经济、合理并有利于计量、维修和管理的原则来选择仪表。在实际生产中,在保证产品质量的前提下,应尽量选用结构简单、价格低廉和稳定可靠的仪表。

  由于目前我国温度仪表尚未标准化,型号、规格尚未统一,为了确保测量值传递准确和仪表使用、维修及管理,在选仪表时,仪表型号、厂家不宜选择过多,最好用同一厂家生产的仪表。在安装调试过程一定注意一次测量元件与补偿导线几二次仪表要做到匹配否则会出现大的误差;现在总结一下我厂目前使用的仪表功能。

  a.XMZ/T、XC属于普通仪表。输入信号固定一种以测量显示为主,精度0.5、1.0、1.5等,有的可以带一组或两组位控。在只需测量和控温精度不高的场合,价格便宜可以选用。厂家有上海大华、浙江余姚等。

  b.XW系列仪表是记录仪,输入信号固定一种,记录方便、精度高。附带显示和位控。需要记录和测量的场合,选择最为合适。厂家有上海大华、浙江余姚。

  c.AI、HR、XSC、XMTA/D/E/8000、日本岛电或欧姆龙属于中档仪表。精度有0.2、0.3、0.5。输入信号类型用户可选择,测量量程可变换。智能控制、可以输出电压、电流信号,带多路报警。适合测量和控制精度高的场合。浙江余姚、香港润华、台湾台达。

  d.PCD-33A、CD/CH、2604仪表属于高级仪表。输入信号类型用户可选择,测量量程可变换。多路智能控制、可以输出电压、电流信号,带多路报警。并且可以编辑程序进行自动升温、保温、降温多温度点操作。厂家有日本松下、德国西门子。 通过对温度仪表常识介绍,可以明白所需温度仪表如何进行适当选型,以提高产品质量,减少和消除不必要的影响因素,不必要的浪费、损失和麻烦。


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