温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成:传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成。
温度传感器在安装和使用时,应当注意以下事项方可保证最佳测量效果:
1、安装不当引入的误差
如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
2、绝缘变差而引入的误差
如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。
3、热惰性引入的误差
由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。
当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正及更换。
4、热阻误差
高温时,如保护管上有一层煤灰,尘埃附在上面,则热阻增加,阻碍热的传导,这时温度示值比被测温度的真值低。因此,应保持热电偶保护管外部的清洁,以减小误差。
室内外温度传感器的安装要符合设计的规定的产品说明要求外还应达到下列要求:
(1) 不应安装在阳光直射,受其它辐射热影响的位置和远离有高振动或电磁场干扰的区域。
(2) 室外温度传感器不应安装在环境潮湿的位置。
(3) 安装的位置不能破坏建筑物外观及室内装饰布局的完整性。
(4) 并列安装的温度传感器距地面高度应一致,高度允许偏差为±1mm,同一区域内安装的温度传感器高度允许偏差为±5mm。
(5) 室内温度传感器的安装位置宜远离墙面出风口,如无法避开,则间距不应小于2m。
(6) 墙面安装附近有其他开关传感器时,距地高度应与之一致,其高度允许偏差为±5mm,传感器外形尺寸与其他开关不一样时,以底边高度为准。
(7) 检查传感器到DDC之间的连接线的规格(线径截面)是否符合设计要求,对于镍传感器的接线总电阻应小于3ω,1Kω铂传感器的接线总电阻应小于1ω。
温度传感器的数量在各种传感器中居首位,温度传感器这种新型的传感器,在工矿企业中占有极大的市场,随着温度传感器性能的不断改进,相信温度传感器将占有更多的市场。
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