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热电偶的结构和端面、防爆、防腐热电阻

   端面式热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,它能快速地反映出被测端面的实际温度。端面式热电阻适合于测量电厂汽轮机及电机轴瓦或其他机件表面温度。

   防爆式热电阻是利用间隙隔爆原理,设计具有足够强度的接线盒等部件,将所有会产生火花、电弧和危险温度的零部件都密封在接线盒盒腔内,当腔内发生爆炸,能通过接合面问隙熄火和冷却,使爆炸后的火焰和温度传不到腔外,从而进行隔爆。防爆型热电阻可用于BIa~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。防爆式热电阻的防爆等级按其使用于爆炸性气体混合物最大安全间隙分为A、B、c三级。

   防腐式热电阻防腐式热电阻采用新型防腐材料,外包覆聚四氟乙烯F46,适合于石油化工各种腐蚀性介质中测温,是氯碱行业的专用测温仪表。

热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

 

·组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;

·两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;

·补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;

·保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

    ①热电偶的基本组成热电偶温度传感器广泛应用于工业生产过程的温度测量,根据它们的用途和安装位置不同,具有多种结构形式。但其通常都由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒等主要部分组成。

    a.热电极。热电极作为测温敏感元件,是热电偶温度传感器的核心部分,其测量端通常采用焊接方式构成。焊点的形式常用的有点焊、对焊和绞状点焊(麻花状)等,如图2—26所示。图中(a)为细偶丝焊接形式,(b)、(c)为粗偶丝焊接形式。焊接质量好坏将影响测温的可靠性,因此要求焊接牢固、有金属光泽、表面圆滑、无沾污变质、夹渣和裂纹等。为减小传热误差和动态响应误差,焊点尺寸应尽量小,通常为2倍热电极直径。

    b.绝缘套管。两热电极之间要求有良好的绝缘,绝缘套管用于防止两根热电极短路。名类绝缘材料都有自己的局限性,要根据测温范围和绝缘材料特性选定。常用绝缘材料.

为使用方便,常将绝缘材料制成圆形或椭圆形管状绝缘套管,其结构形式通常为单孔、双孔、四孔以及其他规格。

    c.保护管。为延长热电偶的使用寿命,使之免受化学和机械损伤,通常将热电极(含绝缘套管)装入保护管内,起到保护、固定和支撑热电极的作用。作为保护管的材料应有较好的气密性,不使外部介质渗透到保护管内;有足够的机械强度,抗弯抗压;物理、化学性能稳定,不产生对热电极的腐蚀;高温环境使用,耐高温和抗震性能好。常用保护管的材料及其适用温度见表2—7,保护管选用一般根据测温范围、加热区长度、环境气氛以及测温滞后要求等条件决定。

    d.接线盒。热电偶的接线盒用来固定接线座和连接外接导线,起着保护热电极免受外界侵蚀和外接导线与接线柱可以良好接触的作用,与热电极、绝缘套管和接线座组成热电偶的感温元件,如图2 27所示。一般制成通用性部件,可以装在不同的保护管和接线盒中。

    接线座作为热电偶感温元件和热电偶接线盒的连接件,将感温元件固定在接线盒内,其材料一般使用耐火陶瓷。

    接线盒般由铝合金制成,根据被测介质温度对象和现场环境条件要求,设计成普通防水型、防爆型等接线盒,其结构及特点见表2 8。接线盒与感温元件、保护偶产品,即形成相应类型的热电偶温度传感器。

    ②热电偶类型按热电偶的用途不同,常制成以下几种形式。

    a.装配式热电偶。装配式热电偶主要用来测量气体、蒸气和液体等介质的温度。根据盆范围及环境的不同,所用的热电偶电极和保护套管的材料也不相同。因使用条件基本类所以这类热电偶已标准化、系列化。

    b,铠装热电偶。铠装热电偶又称缆式热电偶,是由热电极、绝缘材料(通常为电熔氧化镁)和金属保护管三者结合,经焊接、密封和装配而成一个坚实的整体。按其安装时的连接方法可分为法兰连接和螺纹连接两种。

    铠装热电偶有单支(双芯)和双支(四芯)之分,其测量端有露头型、接壳型、绝缘型和分离式绝缘型四种基本形式,铠装热电偶的自由端(接线盒)形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。

    铠装热电偶具有体积小、精度高、动态响应快、耐振动、耐冲击、机械强度高、可挠性好、便于安装等优点。

    c.表面热电偶。表面热电偶主要用来测量圆弧形表面温度。它的测温结构分为凸形、弓形和针形。


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