基本 (温度传感器总论)
接触式和非接触式有何区别?
接触式(热电偶、热电阻等)通过接触物体来测量温度。非接触式(红外温度仪)则利用红外线估算表面温度。具体选择哪种类型的温度计取决于响应速度、安装简易性以及与物体的热耦合程度。
典型元件(热电偶/电阻温度计)之间的基本
热电偶通过电动势来检测温度,而热电阻通过电阻值的变化来检测温度。热电偶的优势在于温度高、量程广,而热电阻优势在于准确度和稳定性。
传感器的“响应时间”是指?
这是步进温度变化达到63%(或90%)所需的时间。温度传感器越小越薄,热容量和热阻越低,变化速度就越快。
用法 (总论)
正确安装提示
与目标温度热接触,使用隔热材料和导热润滑脂减少对周围环境的影响。如果是流体,则在流道中心附近,如果是固体,则到代表点。
测量设备上的设置怎么样?
正确匹配传感器类型(热电偶类型/热电阻元件/线类型)、单位、滤波、警报和刻度设定。
布线 (总论)
基本噪声控制
电缆屏蔽和绞合方式,远离电源线和逆变器,并采用单点接地。长距离连接时,使用转换器(4-20 mA/IO-Link 等)效果更佳。
如何选择延长布线?
对于热电偶,要平衡补偿导线的材料和直径,对于热电阻,要检查连接器的极性和接触电阻。
环境影响 (总论)
振动、湿气、化学气氛的影响
振动会导致断线、接触不良,湿气会导致绝缘降低,腐蚀性气体会导致涂层劣化。用保护管、端子箱、正确的IP进行保护。
故障排除 (概览)
显示不稳定/
可能原因包括热容量不足、响应时间不匹配、滤波设置不当以及噪声干扰。请检查安装情况并整理布线路径。
检查、校正 (总论)
现场简单检查
使用冰点/沸点/恒温槽/干块与参考传感器进行比较。如有必要,调整跨距/零。
选择标准 (总论)
热电偶还是热电阻,该选择哪一个
比较的依据包括量程和温度(高温用热电偶)、精度和稳定性(热电阻)、响应度(微温用热电偶/薄型热电阻)、环境(振动和耐腐蚀性)。此外,还考虑了有无转换器以及电缆长度。
基本 (热电偶)
原理:为什么会出现电压?(塞贝克效应)
如果连接不同的金属并施加温度差,则会产生微小电压 (热电动势) 。根据电压和基准触点的温度计算测温点的温度 (标准热电动表) 。
类型(K, J, T, E, N, R, S, B)和专业领域
K为通用高温,T为低温耐湿,J为中温,E为高灵敏度,N为耐劣化,R/S/B为铂类,适用于高温炉。
接地形式/非接地形式/曝光形式的差异
请记住,接地类型响应快但易受噪声影响,非接地类型抗噪声能力强,曝光类型速度快但保护能力差。
用法 (热电偶)
什么是冷端补偿 (CJC) ?
用传感器测量仪表端子的温度,换算为基准0°C的修正。记录器和发射器通常自动执行。
热电偶的极性很重要?
反之,则符号反转。检查插头/插孔的符号和颜色 (JIS/IEC),然后布线。
加快响应速度的技巧
通过细径护套、外露、接地形式、热容小、流体与流动垂直等进行改善。
导线 (热电偶)
补偿和延长导线之间的区别
补偿导线是近似材料,延长导线是同等材料制成的。不让种类混在一起是铁律。
屏蔽/扭曲/地球概念
远离逆变器和大电流,将屏蔽的一侧接地,并使用不会产生回路的接线来减少感应噪声。
环境影响 (热电偶)
会发生漂移和劣化吗?
金属在高温和环境中劣化,特性发生变化。通过定期检查、校正和更换、选择保护管来控制。
故障诊断 (热电偶)
较低
如果热量跑到补偿导线和保护管上,就会很低。通过缩短曝光长度、隔热、导热润滑脂进行改善。
杂色
从接地改为非接地,检查屏蔽接地,并考虑输入滤波和平均设置。
检查、校正 (热电偶)
现场检查基础
检查并校准凝固点、沸点、参考温度源以及显示。同时检查CJC的健全性。
选择标准 (热电偶)
类型和保护管的选择方法
由温度范围、环境 (氧化/还原/腐蚀)、响应、耐久性组合而成。端子盒/无头型,直径/长度,表面状态也一起决定。
基础知识(热电阻/RTD)
原理:为什么阻力会改变?
金属的电阻会随温度变化。铂电阻(Pt100/JJPT100/Pt1000)是常用的电阻元件,具有出色的重复性和线性度。
Pt100和Pt1000的区别
标称电阻为100Ω/1000Ω。对于长配线,Pt1000不易受导程电阻的影响,具有优势。
2线/3线/4线的含义
2线式为最小配线,但导线电阻的影响较大,3线式为工业用经典 (电阻相抵),4线式最适合研究、校正用途。
热电阻使用方法
如何控制自我发热?
将测量电流降至最低要求 (例如0.1–1 mA),通过连续通电提高间歇激励和热耦合,降低误差。
加快响应速度的技巧
通过利用薄膜元件、小直径护套、弹簧压焊和导热油脂来缩短时间常数。
接线(热电阻)
三线式要注意颜色顺序和极性?
基本款式为2条同色+1条不同色。根据端子的A/A’/B标记,布线时不要破坏电阻平衡。
长途
头部内部的绞合屏蔽低电阻电缆和可选的传感器(4-20 mA/数字)将确保稳定性。
环境影响(热电阻)
因潮湿、结露导致数值混乱
由于绝缘降低和泄漏会出现误差。防潮构造、树脂密封、电缆接地防止浸入。
故障排除(热电阻)
导致显示过高/过低的
主要原因是簧片电阻补偿不良、自身发热、热耦合不足。确认三线式的电阻平衡和测量电流。
断线检测、异常检测的设定
启用发射器传感器断裂检测和超出范围警报,并定义上限和下限异常限值。
检查和校准(热电阻)
检查参考电阻和温度源
使用参考电阻确认显示的输入线性度,并在冰点和恒温箱中检查传感器。并保存可追溯的记录。
选择指南(热电阻)
A/B/AA级的区别及使用方法
精度顺序为AA>A>B,根据要求的精度、温度范围、成本进行选择,并根据整个系统(传感器+输入设备+安装)的不确定性进行确定。
元件形状、保护管、安装
根据工艺条件和可维护性选择薄膜/绕组、护套直径、螺钉/凸缘/插入长度、弹簧压焊等。
参考资料 (公开信息)
- 热电偶的基础和类型:IEC 60584-1/JIS (类型符号,公差)
- 热电阻的基础知识:IEC 60751/JIS(Pt100/Pt1000、A/B级等)
- 配线·噪音对策:仪表配线的指导方针,各公司发送器的介绍
- 检查、校正:驱动器锁/恒温槽/基准电阻器的有效利用
※有关详细资料和标准的最新信息,请参阅各标准表和产品使用说明书。
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