溫度傳感器的結(jié)構(gòu)與原理
(一)熱電偶溫度計
1、熱電偶溫度計的原理與結(jié)構(gòu)
熱電偶溫度計是利用兩種不同金屬導(dǎo)體的接點，受熱后產(chǎn)生熱電勢的原理制成的測量溫度儀表。主要由熱電偶、補償導(dǎo)線和電氣測量儀表(檢流計)三部分組成。用兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體(熱電極)的一端互相焊接，形成熱電偶的工作端(熱端)，用它插入被測介質(zhì)中以測量溫度。熱電偶的自由端(冷端)分別通過導(dǎo)線與測量儀表相連接。當(dāng)熱電偶的工作端與自由端存在溫度差時，則產(chǎn)生熱電勢，因而補償導(dǎo)線上就有電流通過，而且溫差越大，所產(chǎn)生的熱電勢和導(dǎo)線上的電流也越大。通過觀察測量儀表上指針偏轉(zhuǎn)的角度，可直接讀出所測介質(zhì)的溫度值。常用的普通鉑銠—銠熱電偶(wrll 型 )*高測量溫度為1600℃。普通鉑銠—鉑熱電偶(wrlb) *高測量溫度為1400℃。普通鎳鉻—鎳硅熱電偶(wreu) *高測量溫度為1100℃。
熱電偶溫度計的優(yōu)點是，靈敏度高，測量范圍大，無需外接電源，便于遠(yuǎn)距離測量和記錄等。缺點是需要補償導(dǎo)線，安裝費用較貴。在工業(yè)鍋爐上，常用來測量蒸汽溫度、爐膛火焰溫度和煙道內(nèi)的煙氣溫度。
2、對熱電偶溫度計的安裝使用要求
(1) 熱電偶的安裝地點應(yīng)便于工作，不受碰撞、振動等影響。
(2) 熱電偶必須置于被測介質(zhì)的中間，并應(yīng)盡可能使其對著被測介質(zhì)的流動方向成45°斜角，深度不小于 150mm。測量爐膛溫度時，一般應(yīng)垂直插入。若垂直插入有困難時，也可水平安裝，但插入爐膛內(nèi)的長度不宜大于50omm, 否則必須加以支撐。
(3) 熱電偶安裝后，其插入孔應(yīng)用泥灰塞緊，以免外部冷空氣侵入后影響測量精度。用陶瓷保護(hù)的熱電偶應(yīng)緩慢插入被測介質(zhì)，以免因溫度突變使保護(hù)管破裂。
(4) 熱電偶自由端溫度的變化對測量結(jié)果影響很大，必須經(jīng)常校正或保持自由端溫度的恒定。
(二)熱電阻溫度計
(1)熱電阻溫度計是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而改變的性質(zhì)制成的，通過測量金屬電阻值大小，得出所測溫度的數(shù)值。熱電阻常用材料有鉑和銅。
(2)熱電阻外面一般要加保護(hù)套管，保護(hù)套管材料要耐溫、耐腐蝕、承受溫度劇變、密封性好及足夠的機械強度。
(3)用熱電阻測量 500℃以下的溫度，具有比熱電偶更高的測量精度。銷熱電阻可以測量 -200~650℃，銅熱電阻可以測量 -50~150℃范圍溫度。熱電阻也能遠(yuǎn)距離測量和顯示。安裝方式同熱電偶類似。熱電阻與溫度顯示儀表通過導(dǎo)線連接而成為測溫顯示裝置，用以測量氣體、液體和蒸汽的溫度。