技術(shù)文章
Technical articles雙金屬溫度計是把兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬組合在一起,一端固定,當溫度變化時,兩種金屬熱膨脹不同,帶動指針偏轉(zhuǎn)以指示溫度,這就是雙金屬片溫度計,測溫范圍為-80~600C,它適用于工業(yè)上精度要求不高時的溫度測量。雙金屬片作為一種感溫元件也可用于溫度自動控制。
原理結(jié)構(gòu)
雙金屬溫度計是將繞成螺紋旋形的熱雙金屬片作為感溫器件,并把它裝在保護套管內(nèi),其中一端固定,稱為固定端,另一端連接在一根細軸上,稱為自由端。在自由端線軸上裝有指針。當溫度發(fā)生變化時,感溫器件的自由端隨之發(fā)生轉(zhuǎn)動,帶動細軸上的指針產(chǎn)生角度變化,在標度盤上指示對應的溫度。
特點
雙金屬溫度計的優(yōu)點在于響應速度快、 體積小、線性度好、較穩(wěn)定,國外有些產(chǎn)品還具備高溫工作性能。
1.雙金屬溫度計的熱電勢大小僅與熱電極材質(zhì)的熱電性質(zhì)和兩端溫度差有關(guān)。
2.采用同一種勻質(zhì)導體或半導體構(gòu)成回路,都不會產(chǎn)生熱電勢。
3.熱電偶兩個接點溫度T,T0,若T=T0,熱電偶的熱電勢為零。 中間溫度定律為制定熱電偶分度表奠定了基礎。
4.許多年來,科學家們試圖研究能否用函數(shù)關(guān)系式甚 至用分段函數(shù)來表達熱電偶的熱端(測量端)溫度與 熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢之間的關(guān)系,終沒能成功。
5.若兩種導體A,B分別與第三導體組成熱電有較寬的測溫范圍,長期使用的物理化學性能穩(wěn)定
6.電導率高,電阻溫度系數(shù)小; ※配置的熱電勢靈敏度高,熱電勢與溫度之間成線性,易于復制,工藝簡單,價格便宜。
7.但錯用了配套鎳鉻-鎳 硅的補償電橋,其補償電橋的平衡點0º C。當冷端溫度為30º C,溫度表指示溫度 900º C,則加熱爐的實際溫度為多少?以用標準電極定律來確定隨溫度變化的元件。
一般雙金屬溫度計用在低溫,熱電偶用在高溫。 如果溫度超過 500 度的話那么雙金屬溫度計的阻值會非常大,可能會影響測量結(jié)果,甚至會出現(xiàn) 不能出來測量結(jié)果的情況發(fā)生。
安裝要求
對雙金屬溫度計的安裝,應注意有利于測溫準確,安全可靠及維修方便,而且不影響設備運行和生產(chǎn)操作,要滿足以上要求,在選擇對熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點:
(1)為了使熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻。
(2)帶有保護套管的熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:
a、對于測量管道中心流體溫度的熱電阻,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝)。如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電阻插入深度應選擇100毫米;
b、對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發(fā)生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電阻。淺插式的熱電阻保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm;熱套式熱電阻的標準插入深度為100mm;
c、假如需要測量是煙道內(nèi)煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電阻插入深度1 m即可;
d、當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管。
進步了解,請見:德國威卡WIKA雙金屬溫度計