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铠材(测温元件、绝缘材料、保护套管):测温元件对热电阻来说是感温元件及其内引线;各热电阻引线之间,及其与保护套管之间用氧化镁作绝缘材料;用金属管保护绝缘材料和测温元件。铠材工艺使用测温元件、绝缘材料、保护套管三者成为一个不可拆卸的可挠的紧密实体,铠材是制造铠装热电阻的基体材料,铠材不能直接用于测温,必须制作测量端和简易接线端后方可作为基型铠装热电阻使用。
热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是,
热电阻(图3)
热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为
Rt=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用较其广泛。
热电阻不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800℃,铜热电阻为零下40到140℃。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热电偶便宜。
铂热电阻的安装形式很多,有固定螺纹安装,活动螺纹安装,固定法兰安装,活动法兰安装,活动管接头安装,直行管接头安装等等。
热电阻与热电偶的选择较大的区别就是温度范围的选择,热电阻是测量低温的温度传感器,
热电阻(图10)
一般测量温度在-200~800℃,而热电偶是测量中高温的温度传感器,一般测量温度在400~1800℃,在选择时如果测量温度在200℃左右就应该选择热电阻测量,如果测量温度在600℃就应该选择K型热电偶,如果测量温度在1200~1600℃就应该选择S型或者B型热电偶。
热电阻应避免安装在炉旁或距加热体太近之处,应尽量安装在没有震动或震动很小的地方,同时要便于施工和维护。安装位置应尽可能保持垂直,但在有流速时则必须倾斜安装。接线盒出孔应向下方。
(3)进口或囯产薄膜电阻元件,性能可靠稳定;