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热电偶与热电阻测温仪表的区别与应用要点

作者:VSport 时间:2025-12-07 浏览: 来源:VSport体育


热电偶与热电阻测温仪表的区别与应用要点

一、测温范围与适用场景

- 热电偶:适用于高温环境;在低温区输出热电势较小,易受干扰,对抗干扰措施与二次表、系统配套要求高,否则易产生测量误差。冷端温度的变化也会引起相对误差,补偿较难实现全局性。

- 热电阻:适用于中低温场景,常用测温范围大致在200~500℃,甚至更低温度也可测(如某些材料的低温探针)。 Pt100(铂热电阻)是常用型号,铜、镍、锰、铑等材料也在使用中。铂热电阻以高精度、良好稳定性著称,常作为基准仪器。

二、测温原理

- 热电偶:基于热电效应,二次表通常为伏计或在提升精度时使用电子电位差计。

- 热电阻:基于导体或半导体的电阻随温度变化的特性,二次表通常采用不平衡电桥原理。VSport

三、现场故障诊断要点

- 热电偶:系统有正负极与补偿导线之分。常见故障包括短路、断路、接触不良、材料变质等。检查时应将热电偶与二次表分离,用万用表辅助判断。

- 热电阻:常见故障为短路或断路。用万用表排查,若表值异常、回零或不稳,可能是保护管进水或接线问题。

四、信号进入PLC系统时的常见问题

- 热电偶/热电阻信号若发生开路,PLC数据回零;若发生短路,PLC数据可能溢出;信号受电磁干扰时,PLC数据不稳定或持续溢出。

五、热电偶与热电阻的选型要点

- 热电偶分度号:S、R、B、N、K、E、J、T等。其中贵金属系列多用于高温,廉金属系列适用于较低温度;T分度号在廉金属中精度较高,常用于300℃以下场景。

- 热电阻:中低温场景的常用检测元件,Pt100等精度最高、稳定性好,广泛用于工业测温并可作为基准器件。材料方面,铂和铜最常用,也有镍、锰、铑等材料的热电阻。

六、仪表安装与接线要点

- 安装位置与环境:

- 光线充足、便于操作与维护;避免振动、潮湿、强磁场、剧烈温度变化、腐蚀性气体等影响。

- 仪表中心高度约1.2~1.5米;就地显示仪表应便于观察。

- 安装前准备:外观完整、附件齐全,型号、规格、材质符合设计要求。

- 安装要点:避免敲击与剧烈振动,安装后要牢固、平正。必要时进行表面脱脂及检查。

- 管道与法兰:直接安装在工艺管道上的仪表,需在吹扫和压力试验后再安装,或在同时安装时拆下测温元件。箭头方向要与介质流向一致,法兰轴线要对齐,受力均匀。

- 具体接口与接线:引入口朝下以防油水进入;标识清晰、端子编号正确。接线前先校线并标号,剥线要保护线芯,端头应烫锡或使用接线片,连接处应牢固且导电良好;若振动较大,端子处应加弹簧垫圈。补偿电阻固定牢固,阻值公差通常为±0.1Ω。

- 系统联动:完成后应随工艺系统进行压力试验及相应的验收。

七、温度取源部件的安装要点

- 取源部位应具代表性,避开阀门等阻力件、管道死角、流束不稳定处与剧烈振动点。

- 热电偶应远离强磁场;对管道安装时,取源部件的轴线应与管道轴线关系明确。

- 多粉尘工况需采取防磨损保护措施。

- 易受冲击、插入深度大于1米或温度超过700℃时,需加防弯处理。

- 表面温度计的感温面要紧密接触被测表面并固定牢固。

- 肘管安装时应使温度计轴线与直管段中心线重合。

- 炉温测量要避免与火焰直接接触,接线盒不得贴近炉壁,以防冷端温度异常上升。

- 为防干扰,接线盒的进线孔应朝下;必要时采用屏蔽与合理布线。

- 当工艺管道过小、需要扩大管道时,热电偶、热电阻、双金属温度计在DN<80mm的管道上安装时需采用扩大管方案。

八、屏蔽与代表性测点的考虑

- 在管道内测气体温度时,若管壁温度明显偏高或偏低,容易产生辐射或对流导致的测量偏差。此时可使用屏蔽罩式热电偶,使传感端温度更接近被测气体温度。

- 选点应具有代表性,例如在管道内测量流体温度时,测点应位于流速较高的区域,保护套管末端应越过流速中心线。

九、简要总结

- 热电偶适合高温应用,但需要复杂的温度补偿和抗干扰设计;热电阻在中低温区具有更高的精度和稳定性,选型与安装需严格遵循规范,以确保测温的准确性与可靠性。