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热电偶在实际中的应用

最常见的过程传感器测量是温度值的测量。热电阻和热电偶传感器广泛用于工业温度测量,如何为工业应用选择最适合的温度传感器?

温度测量是所有过程测量中的最大的组成部分之一,其准确性和可靠性通常会对设施的有效运行和安全产生重大影响。选择最合适的传感器类型,可以提高温度测量的准确性、可重复性和稳定性,并可以降低运营和维护成本。工业设施内,90%以上甚至更多的温度监测都由热电阻(RTD)和热电偶(T/C)完成,这意味着在为各种应用选择最佳传感器时,每个具体细节,都可以帮助您做出最明智的决策。

铠装热电偶技术基于塞贝克效应,两种不同金属熔合在一起,两个结点中的一个温度与另一个结点的温度不同时,将产生电流。

温度范围:不同金属的各种组合都可以构成热电偶。成品称为热电偶类型。对于每种类型,都会提供mV 与温度的关系表,并包含在本参考手册中(所有mV 与温度的关系表均使用热电偶冷端在0℃下创建)。

操作:热电偶传感器有两个接点。测量端(有时称为热端)是两种金属连接的地方。参考端(也称为冷端)连接到测量电路。当热端和冷端之间存在温差时,产生与温度差成比例的mV 信号。mV 值随着温度的升高而增加。mV 和温度之间的关系是非线性的。

在实际使用中,热电偶测量电路可以测量除0℃以外的任何温度。测量电路必须测量冷端的温度,并将温度恢复到0℃。这种电气补偿称为冷端补偿(或参考端补偿)。大多数热电偶测量电路执行此操作。

结构:热电偶接头可以通过热接点连接到外部护套进行接地或不接地(与护套绝缘)来构建。接地的热电偶响应更快,但热电偶会接触过程电压。因此,重要的是隔离测量电路以阻止接地回路的形成,避免导致测量误差。

在温度组件内,热电偶通常嵌入到氧化镁(MgO)和金属护套中。然后将其插入热电偶套管或保护管中。这有助于保护传感器免受环境污染。当氧化镁被水和盐污染时,即使未接地的热电偶也会最终接地。