影響WZP-130熱電阻溫度傳感器測量數據的“四大”因素
WZP-130熱電阻是利用物質在溫度變化時,其電阻也隨著發生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時,工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值。主要由接線盒、保護管、緣套管、接線端子、熱電組成基本結構,并配以種安裝固定裝置組成。作為一種溫度傳感器,它比裝配式鉑電阻直徑小,易彎曲,適宜安裝在管道狹窄和要求快速反應、微型化等特殊場合。其可對-200~600℃溫度范圍內的氣體、液體介質和固體表面進行自動檢測,并且可直接用銅導線和二次儀表相連接使用,由于它具有良好的電輸出特性,可為顯示儀、記錄儀、調節器、 掃描器、數據記錄儀以及電腦提供的輸入值。外保護管采用不銹鋼,內充滿高密度氧化物質緣體,因此它具有很強的抗污染和優良的機械強度,適合安裝在環境惡劣的場合。工作行程小,啟閉時間短,密封性好,密封面間磨擦力小,壽命較長。今天,我們主要介紹影響WZP-130熱電阻溫度傳感器測量數據的“四大”因素。
一、響應時間
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件,差別大。對于氣體介質,尤其是靜止氣體,至少應保持30min以上才能達到平衡;對于液體而言,快也要在5min以上。對于溫度不斷變化的被測場所,尤其是瞬間變化過程,全過程僅1秒鐘,則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此,普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后,而且也會因達不到熱平衡而產生測量誤差。選擇響應快的傳感器。對熱電阻而言除保護管影響外,熱電阻的測量端直徑也是其主要因素,即阻絲越細,測量端直徑越小,其熱響應時間越短。
二、熱阻抗增加
在高溫下使用的熱電阻溫度傳感器,如果被測介質為氣態,那么保護管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上,使保護管的熱阻抗增大;如果被測介質是熔體,在使用過程中將有爐渣沉積,不僅增加了熱電阻的響應時間,而且還使指示溫度偏低。因此,除了定期檢定外,為了減少誤差,經常抽檢也是必要的。例如,進口銅熔煉爐,不僅安裝有連續測溫熱電阻溫度傳感器,還配備消耗型熱電阻測溫裝置,用于及時校準連續測溫用熱電阻的準確度。
三、熱輻射
插入爐內用于測溫的熱電阻溫度傳感器,將被高溫物體發出的熱輻射加熱。假定爐內氣體是透明的,而且,熱電阻與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產生測溫誤差。一般情況下,為了減少熱輻射誤差,應增大熱傳導,并使爐壁溫度盡可能接近熱電阻的溫度。另外,熱電阻安裝位置,應盡可能避開從固體發出的熱輻射,使其不能輻射到熱電阻表面;熱電阻帶有熱輻射遮蔽套。
四、插入深度
WZP-130熱電阻測溫點的選擇是重要的。測溫點的位置,對于生產工藝過程而言,一定要具有典型性、代表性,否則將失去測量與控制的意義。熱電阻插入被測場所時,沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環境溫度低時就會有熱損失。致使熱電阻溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差。總之,由熱傳導而引起的誤差,與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好,其插入深度應該深一些,陶瓷材料熱性能好,可插入淺一些。對于工程測溫,其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態有關,如流動的液體或高速氣流溫度的測量,將不受上述限制,插入深度可以淺一些,具體數值應由實驗確定。
一、響應時間
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件,差別大。對于氣體介質,尤其是靜止氣體,至少應保持30min以上才能達到平衡;對于液體而言,快也要在5min以上。對于溫度不斷變化的被測場所,尤其是瞬間變化過程,全過程僅1秒鐘,則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此,普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后,而且也會因達不到熱平衡而產生測量誤差。選擇響應快的傳感器。對熱電阻而言除保護管影響外,熱電阻的測量端直徑也是其主要因素,即阻絲越細,測量端直徑越小,其熱響應時間越短。
二、熱阻抗增加
在高溫下使用的熱電阻溫度傳感器,如果被測介質為氣態,那么保護管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上,使保護管的熱阻抗增大;如果被測介質是熔體,在使用過程中將有爐渣沉積,不僅增加了熱電阻的響應時間,而且還使指示溫度偏低。因此,除了定期檢定外,為了減少誤差,經常抽檢也是必要的。例如,進口銅熔煉爐,不僅安裝有連續測溫熱電阻溫度傳感器,還配備消耗型熱電阻測溫裝置,用于及時校準連續測溫用熱電阻的準確度。
三、熱輻射
插入爐內用于測溫的熱電阻溫度傳感器,將被高溫物體發出的熱輻射加熱。假定爐內氣體是透明的,而且,熱電阻與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產生測溫誤差。一般情況下,為了減少熱輻射誤差,應增大熱傳導,并使爐壁溫度盡可能接近熱電阻的溫度。另外,熱電阻安裝位置,應盡可能避開從固體發出的熱輻射,使其不能輻射到熱電阻表面;熱電阻帶有熱輻射遮蔽套。
四、插入深度
WZP-130熱電阻測溫點的選擇是重要的。測溫點的位置,對于生產工藝過程而言,一定要具有典型性、代表性,否則將失去測量與控制的意義。熱電阻插入被測場所時,沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環境溫度低時就會有熱損失。致使熱電阻溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差。總之,由熱傳導而引起的誤差,與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好,其插入深度應該深一些,陶瓷材料熱性能好,可插入淺一些。對于工程測溫,其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態有關,如流動的液體或高速氣流溫度的測量,將不受上述限制,插入深度可以淺一些,具體數值應由實驗確定。