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一、FISCHER壓力表MS1108VA00B10000
FISCHER壓力表主要特點(diǎn):
1.2個(gè)可切換微動(dòng)開關(guān)
2.具有很高的重復(fù)精度
3.開關(guān)動(dòng)能和指示功能獨(dú)立
4.使用壽命長(zhǎng)
5.耐壓可達(dá)25bar
二、FISCHER壓力表描述
應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用水行業(yè),氣動(dòng)行業(yè),過(guò)程控制等等
MS1108VA00BK0000特別適合于在嚴(yán)苛環(huán)境下的進(jìn)行壓力測(cè)量,指示功能與開關(guān)功能分離保證了操作的安全性。對(duì)于不同的測(cè)量介質(zhì),MS1108VA00BK0000采用不同材質(zhì)的腔室和膜片。
MS1108VA00BK0000產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,介質(zhì)在腔室內(nèi)部推動(dòng)膜片,壓縮彈簧,帶動(dòng)挺桿使指針轉(zhuǎn)動(dòng)指示具體的壓力值。
1.壓力腔
2.聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.挺桿
4.微動(dòng)開關(guān)
5.測(cè)量彈簧
6.測(cè)量膜片
三、FISCHER壓力表參數(shù)介紹
測(cè)量范圍:0..400mbar至0..25bar
公稱壓力:25bar
環(huán)境溫度:-10..+70℃
防護(hù)等級(jí):IP54
安裝位置:垂直安裝
精度:1.6%FS
開關(guān)輸出:1或2個(gè)微動(dòng)開關(guān),
開關(guān)遲滯:2.5%FS
電氣連接:接線端子
壓力連接:G1/2B DIN837
材質(zhì):不銹鋼
壓力變送器
編輯 討論
本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。
壓力變送器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。 [1]
它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)(如4~20mADC等),以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。
中文名
壓力變送器
外文名
pressure transmitter
實(shí) 質(zhì)
傳感器
功 能
將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)
優(yōu) 點(diǎn)
工作可靠、性能穩(wěn)定等
所屬學(xué)科
自動(dòng)化
目錄
- 1 基本介紹
- 2 發(fā)展歷史
- 3 工作原理
- 4 主要性能
- 5 主要優(yōu)點(diǎn)
- 6 選型規(guī)則
- 7 安裝說(shuō)明
- 8 使用說(shuō)明
- ? 日常維護(hù)
- ? 正確使用
- 9 發(fā)展趨勢(shì)
基本介紹
編輯
壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中較為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)
壓力變送器(圖1)
用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動(dòng)式和氣動(dòng)式兩大類。電動(dòng)式的統(tǒng)一輸出信號(hào)為0~10mA、4~20mA或1~5V等直流電信號(hào)。氣動(dòng)式的統(tǒng)一輸出信號(hào)為20~100Pa的氣體壓力。
壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可分為力(力矩)平衡式、電容式、電感式、應(yīng)變式和頻率式等,下面簡(jiǎn)單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結(jié)構(gòu)、使用、檢修和校驗(yàn)等知識(shí)。 [2]
壓力變送器的主要作用把壓力信號(hào)傳到電子設(shè)備,進(jìn)而在計(jì)算機(jī)顯示壓力其原理大致是:將水壓這種壓力的力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流(4-20mA)這樣的電子信號(hào)壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系,一般是正比關(guān)系。所以,變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電壓或電流的關(guān)系式壓力變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室,低壓室壓力采用大氣壓或真空,作用在δ元(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上,通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。
壓力變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不*時(shí),致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比,故兩側(cè)電容量就不等,通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)。
發(fā)展歷史
編輯
壓力變送器的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段:
(1)早期壓力變送器采用大位移式工作原理,如水銀浮子式差壓計(jì)及膜盒式差壓變送器,這些變送器精度低且笨重。
(2)20世紀(jì)50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器,但反饋力小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性、穩(wěn)定性和抗振性均較差。
(3)20世紀(jì)70年代中期,隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的出現(xiàn),尤其是電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,出現(xiàn)體積小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的位移式變送器。
(4)20世紀(jì)90年代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,變送器測(cè)量精度提高而且逐漸向智能化發(fā)展,數(shù)字信號(hào)傳輸更有利于數(shù)據(jù)采集,出現(xiàn)了擴(kuò)散硅壓阻式變送器、電容式變送器、差動(dòng)電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。 [3]
工作原理
編輯
壓力變送器感受壓力的電器元件一般為電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的壓力轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的黏合劑緊密地粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。 [4]
主要性能
編輯
1、使用被測(cè)介質(zhì)廣泛,可測(cè)油、水及與316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物,具有一定的防腐能力;
2、高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性、選用進(jìn)口原裝傳感器,線性好,溫度穩(wěn)定性高;
3、體積小、重量輕、安裝、調(diào)試、使用方便;
4、不銹鋼全封閉外殼,防水好;
5、壓力傳感器直接感測(cè)被測(cè)液位壓力,不受介質(zhì)起泡、沉積的影響。
主要優(yōu)點(diǎn)
編輯
1、壓力變送器具有工作可靠、性能穩(wěn)定等特點(diǎn);
![](https://gss1.bdstatic.com/-vo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/s=220/sign=d3bdc554fc1f4134e437027c151e95c1/962bd40735fae6cd0e2af3d60eb30f2443a70fee.jpg)
2、V/I集成電路,外圍器件少,可靠性高,維護(hù)簡(jiǎn)單、輕松,體積小、重量輕,安裝調(diào)試極為方便;
3、鋁合金壓鑄外殼,三端隔離,靜電噴塑保護(hù)層,堅(jiān)固耐用;
4、4-20mA DC二線制信號(hào)傳送,抗*力強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn);
5、LED、LCD、指針三種指示表頭,現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)十分方便??捎糜跍y(cè)量粘稠、結(jié)晶和腐蝕性介質(zhì);
6、高準(zhǔn)確度,高穩(wěn)定性。除進(jìn)口原裝傳感器已用激光修正外,對(duì)整機(jī)在使用溫度范圍內(nèi)的綜合性溫度漂移、非線性進(jìn)行精細(xì)補(bǔ)償。
選型規(guī)則
編輯
1.根據(jù)要測(cè)量壓力的類型
壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。表壓是指以大氣為基準(zhǔn),小于或大于大氣壓的壓力;絕壓是指以壓力零位為基準(zhǔn),高于壓力;差壓是指兩個(gè)壓力之間的差值。
2.根據(jù)被測(cè)壓力量程
一般情況下,按實(shí)際測(cè)量壓力為測(cè)量范圍的80%選取。
要考慮系統(tǒng)的大壓力。一般來(lái)說(shuō),壓力變送器器壓力范圍大值應(yīng)該達(dá)到系統(tǒng)大壓力值的1.5倍。一些水壓和過(guò)程控制,有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會(huì)達(dá)到“大”壓力的5倍甚至10倍,可能造成變送器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過(guò)變送器的大額定壓力,會(huì)縮短變送器的實(shí)用壽命。但提高變送器額定壓力會(huì)犧牲變送器的分辨率??梢栽谙到y(tǒng)中使用緩沖器來(lái)減弱尖峰,這會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。
壓力變送器一般設(shè)計(jì)成能在2億個(gè)周期中承受大壓力而不會(huì)降低性能。在選擇變送器時(shí)可在系統(tǒng)性能與變送器壽命之間找到一個(gè)折中的解決方案。
3.根據(jù)被測(cè)介質(zhì)
按測(cè)量介質(zhì)的不同,可分為干燥氣體、氣體液體、強(qiáng)腐蝕性液體、黏稠液體、高溫氣體液體等,根據(jù)不同的介質(zhì)正確選型,有利于延長(zhǎng)變送器的使用壽命。
4.根據(jù)系統(tǒng)的大過(guò)載
系統(tǒng)的大過(guò)載應(yīng)小于變送器的過(guò)載保護(hù)極限,否則會(huì)影響變送器的使用壽命甚至損壞變送器。通常壓力變送器的安全過(guò)載壓力為滿量程的2倍。
5.根據(jù)需要的準(zhǔn)確度等級(jí)
變送器的測(cè)量誤差按準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行劃分,不同的準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)不同的基本誤差限(以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示)。實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)測(cè)量誤差的控制要求并本著使用經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行選擇。
6.根據(jù)系統(tǒng)工作溫度范圍
測(cè)量介質(zhì)溫度應(yīng)處于變送器工作溫度范圍內(nèi),如超溫使用,將會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差并影響變送器的使用壽命;在壓力變送器的生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)對(duì)溫度影響進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償,以確保其受溫度影響產(chǎn)生的測(cè)量誤差處于準(zhǔn)確度等級(jí)要求的范圍內(nèi)。在溫度較高的場(chǎng)合,可以考慮選擇高溫型壓力變送器或采取安裝冷凝管、散熱器等輔助降溫措施。
7.根據(jù)測(cè)量介質(zhì)與接觸材質(zhì)的兼容性
在某些測(cè)量場(chǎng)合,測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性,此時(shí)需選用與測(cè)量介質(zhì)兼容的材料或進(jìn)行特殊的工藝處理,確保變送器不被損壞。
8.根據(jù)壓力接口形式
通常以螺紋連接(M20×1.5)為標(biāo)準(zhǔn)接口形式。
9.根據(jù)供電電源和輸出信號(hào)
通常壓力變送器采用直流電源供電,提供多種輸出信號(hào)選擇,包括4~20mA.DC;、0~5V.DC、1~5V.DC、0~10mA.DC等,可以有232或485數(shù)字輸出。
10.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境情況及其他
是否存在振動(dòng)及電磁干擾等,選型時(shí)應(yīng)提供相關(guān)信息,以便采取相應(yīng)處理。在選型時(shí),其他如電氣連接方式等也可以根據(jù)具體情況予以考慮。 [5]
安裝說(shuō)明
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在安裝使用壓力變送器前應(yīng)詳細(xì)閱讀產(chǎn)品樣本及使用說(shuō)明書,安裝時(shí)壓力接口不能泄露,確保量程及接線正確。壓力傳感器及變送器的外殼一般需接地,信號(hào)電纜線不得與動(dòng)力電纜混合鋪設(shè),傳感器及變送器周圍應(yīng)避免有強(qiáng)電磁干擾。
使用說(shuō)明
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日常維護(hù)
1、檢查安裝孔的尺寸:如果安裝孔的尺寸不合適,傳感器在安裝過(guò)程中,其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能,而且使壓力傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20 UNF 2B),通常可以采用安裝孔測(cè)量?jī)x對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè),以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2、保持安裝孔的清潔:保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。在擠出機(jī)被清潔之前,所有的壓力傳感器都應(yīng)該從機(jī)筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時(shí),熔料有可能流入到安裝孔中并硬化,如果這些殘余的熔料沒有被去除,當(dāng)再次安裝傳感器時(shí)就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠?qū)⑦@些熔料殘余物去除。然而,重復(fù)的清潔過(guò)程有可能加深安裝孔對(duì)傳感器造成的損壞。如果這種情況發(fā)生,就應(yīng)當(dāng)采取措施來(lái)升高傳感器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫寒?dāng)壓力傳感器的安裝位置太靠近生產(chǎn)線的上游時(shí),未熔融的物料可能會(huì)磨損傳感器的頂部;如果傳感器被安裝在太靠后的位置,在傳感器和螺桿行程之間可能會(huì)產(chǎn)生熔融物料的停滯區(qū),熔料在那里有可能產(chǎn)生降解,壓力信號(hào)也可能傳遞失真;如果傳感器過(guò)于深入機(jī)筒,螺桿有可能在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一般來(lái)說(shuō),傳感器可以位于濾網(wǎng)前面的機(jī)筒上、熔體泵的前后或者模具中。
4、仔細(xì)清潔;在使用鋼絲刷或者特殊化合物對(duì)擠出機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清潔前,應(yīng)該將所有的傳感器都拆卸下來(lái)。因?yàn)檫@兩種清潔方式都可能會(huì)造成傳感器的震動(dòng)膜受損。當(dāng)機(jī)筒被加熱時(shí),也應(yīng)該將傳感器拆卸下來(lái)并使用不會(huì)產(chǎn)生磨損的軟布來(lái)擦拭其頂部,同時(shí)傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機(jī)和導(dǎo)套清理干凈。
正確使用
壓力傳感器使用過(guò)程應(yīng)注意考慮下列情況:
1、防止變送器與腐蝕性或過(guò)熱的介質(zhì)接觸;
2、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積;
3、測(cè)量液體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開在流程管道側(cè)面,以避免沉淀積渣;
4、測(cè)量氣體壓力時(shí),取壓口應(yīng)開在流程管道頂端,并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部,以便積累的液體容易注入流程管道中;
5、導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動(dòng)小的地方;
6、測(cè)量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時(shí),需接加緩沖管(盤管)等冷凝器,不應(yīng)使變送器的工作溫度超過(guò)極限;
7、冬季發(fā)生冰凍時(shí),安裝在室外的變送器必需采取防凍措施,避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹,導(dǎo)至傳感器損壞;
8、測(cè)量液體壓力時(shí),變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊(水錘現(xiàn)象),以免傳感器過(guò)壓損壞;
9、接線時(shí),將電纜穿過(guò)防水接頭(附件)或繞性管并擰緊密封螺帽,以防雨水等通過(guò)電纜滲漏進(jìn)變送器殼體內(nèi)。
發(fā)展趨勢(shì)
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當(dāng)今世界各國(guó)壓力變送器的研究領(lǐng)域十分廣泛,幾乎滲透到了各個(gè)行業(yè),但歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)趨勢(shì):
1、智能化:由于集成化的出現(xiàn),在集成電路中可添加一些微處理器,使得變送器具有自動(dòng)補(bǔ)償、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。
2、集成化:壓力變送器已經(jīng)越來(lái)越多的與其它測(cè)量用變送器集成以形成測(cè)量和控制系統(tǒng)。集成系統(tǒng)在過(guò)程控制和工廠自動(dòng)化中可提高操作速度和效率。
3、小型化:市場(chǎng)對(duì)小型壓力變送器的需求越來(lái)越大,這種小型變送器可以工作在惡劣的環(huán)境下,并且只需要很少的保養(yǎng)和維護(hù),對(duì)周圍的環(huán)境影響也很小,可以放置在人體的各個(gè)重要器官中收集資料,不影響人的正常生活。
4、標(biāo)準(zhǔn)化:變送器的設(shè)計(jì)與制造已經(jīng)形成了一定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
5、廣泛化:壓力變送器的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是正從機(jī)械行業(yè)向其它領(lǐng)域擴(kuò)展,例如:汽車元件、醫(yī)療儀器和能源環(huán)境控制系統(tǒng)。
全不銹鋼差壓表
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用途說(shuō)明
儀表采用雙波紋管結(jié)構(gòu),即兩只波紋管分別安裝在“工”字型支架兩側(cè)的對(duì)稱位置上。“工”字型之架的上下兩端分別為活動(dòng)端和固定端,中間由彈huang片相連接;兩只波紋管與表殼上的低壓接頭相連,齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)直接安裝在支架的固定端。并通過(guò)拉桿與支架的活動(dòng)端相連接;度盤則直接固定在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
當(dāng)施加不同壓力(一般高壓端高于低壓端)時(shí),兩波紋管作用在活動(dòng)支架上的力則不相等,使分別產(chǎn)生的位移,并帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)并予放大,由指針偏轉(zhuǎn)后指示的差壓值。
液位傳感器
編輯 討論
液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測(cè)量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位變送器(液位計(jì))是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理,采用*的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線性修正,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4~20mA/1~5VDC)。
中文名
液位傳感器
絕緣電阻
≥1000 MΩ/100VDC
介質(zhì)溫度
-20~85℃
儲(chǔ)存溫度
-40~90℃
目錄
- 1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
- 2 類型
- 3 工作原理
- 4 產(chǎn)品參數(shù)
- 5 同類區(qū)別
- 6 光電液傳感器
- 7 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
- 8 發(fā)展前景
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
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分為兩類:一類為接觸式,包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器,浮球式液位變送器,磁性液位變送器,投入式液位變送器,電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器,電動(dòng)浮筒液位變送器,電容式液位變送器,磁致伸縮液位變送器,伺服液位變送器等。第二類為非接觸式,分為超聲波液位變送器,雷達(dá)液位變送器等。
液位傳感器
靜壓投入式液位變送器(液位計(jì))適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。精巧的結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。4~20mA、 0~5v、 0~10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出方式由用戶根據(jù)需要任選。
投入式液位變送器
利用流體靜力學(xué)原理測(cè)量液位,是壓力傳感器的一項(xiàng)重要應(yīng)用。采用特種的中間帶有通氣導(dǎo)管的電纜及專門的密封技術(shù),既保證了傳感器的水密性,又使得參考?jí)毫η慌c環(huán)境壓力相通,從而保證了測(cè)量的高精度和高穩(wěn)定性。
靜壓液位傳感器DATA-51系列
靜壓液位傳感器DATA-51系列
類型
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1、浮筒式液位傳感器
浮筒式液位變送器是將磁性浮球改為浮筒,液位傳感器是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的。浮筒式液位變送器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量液體的液位、界位或密度的,它在工作時(shí)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鍵來(lái)進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作。
2、浮球式液位傳感器
浮球式液位變送器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成,一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng),導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件,它可以在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào),并將電子單元轉(zhuǎn)換成4~20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。
液位傳感器為模塊電路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn),電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路,可使輸出大電流不超過(guò)28mA,因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞。
3、靜壓式液位傳感器
該變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作,它一般選用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償,后以4~20mA或0~10mA電流方式輸出。
工作原理
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用靜壓測(cè)量原理:當(dāng)液位變送器投入到被測(cè)液體中某一深度時(shí),傳感器迎液面受到的壓強(qiáng)公式為:Ρ = ρ .g.H + Po式中:
P :變送器迎液面所受壓強(qiáng)
ρ:被測(cè)液體密度
g :當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>
Po :液面上大氣壓
H :變送器投入液體的深度
同時(shí),通過(guò)導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連,以抵消傳感器背面的 Po ,
使傳感器測(cè)得壓力為:ρ .g.H ,顯然,通過(guò)測(cè)取壓強(qiáng) P ,可以得到液位深度。
功能特點(diǎn):
◆穩(wěn)定性好,滿度、零位長(zhǎng)期穩(wěn)定性可達(dá) 0.1%FS/ 年。在補(bǔ)償溫度 0 ~ 70 ℃范圍內(nèi),溫度飄移低于 0.1%FS ,在整個(gè)允許工作溫度范圍內(nèi)低于 0.3%FS 。
◆具有反向保護(hù)、限流保護(hù)電路,在安裝時(shí)正負(fù)極接反不會(huì)損壞變送器,異常時(shí)送器會(huì)自動(dòng)限流在 35MA 以內(nèi)。
◆固態(tài)結(jié)構(gòu),無(wú)可動(dòng)部件,高可靠性,使用壽命長(zhǎng)。
◆安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用。
主要技術(shù)參數(shù):
工藝:擴(kuò)散硅 陶瓷電容 藍(lán)寶石 電容任選。分體式一體式可選,量程:0---0.5---200米,輸出: 4---20mA (2線制)供電: 7.5---36VDC 推薦24VDCCBM-2100/CBM-2700投入式靜壓液位計(jì)可靠防腐并帶有陶瓷測(cè)量單元的探頭,用于凈水、污水及鹽水的物位測(cè)量。GY500投入分體式液位變送器采用擴(kuò)散硅壓阻芯體,316全不銹鋼結(jié)構(gòu),殼體采用隔離防爆設(shè)計(jì),該投入式液位計(jì)主要適用于河流、地下水位、水庫(kù)、水塔及容器等的液位測(cè)量與控制。電路采用信號(hào)隔離放大,截頻干擾設(shè)計(jì)(抗*力強(qiáng),防雷擊)過(guò)壓保護(hù),限流保護(hù),抗沖擊,防腐等設(shè)計(jì)。]主要技術(shù)參數(shù):b]測(cè)量介質(zhì): 水 油 等液體壓力類型: 表壓、絕壓(沒有要求 默認(rèn)表壓)]
b]量 程: 0~300m中間量程任選 綜合精度: 0.1%FS 輸出信號(hào): 4~20mA(二線制)、0~5V、1~5V、0~10V(三線制) 供電電壓: 12~36VDC 介質(zhì)溫度: -30~60℃環(huán)境溫度: -40~85℃零點(diǎn)溫漂移: ≤±0.05%FS℃量程溫度漂移: ≤±0.05%FS℃補(bǔ)償溫度: 0~70℃安全過(guò)載: 150%FS極限過(guò)載: 200%FS采樣頻率: ≤2ms負(fù)載能力:(電流型)250~1425Ω(電壓型)≥2KΩ密封等級(jí): IP68 長(zhǎng)期穩(wěn)定性能: 0.1%FS/年 振動(dòng)影響: 在機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz~1000Hz內(nèi),輸出變化小于0.1%FS 機(jī)械連接(螺紋接口): 投入式(潛入式)]產(chǎn)品尺寸(mm):b]
投入分體式液位變送器
⊙選用美國(guó)進(jìn)口的高精度、隔離式敏感組件,性能可靠
⊙表壓或絕壓測(cè)量
⊙量程寬:1mH2O~200mH2O
⊙輸出:4~20mA或0~5V
⊙電源電壓:24VDC(12~36VDC),mV 輸出型為恒流1.5mADC 或恒壓12VDC 供電
⊙精度高,優(yōu)于0.2%F.S
⊙100%防水防潮,防護(hù)等級(jí)IP68
⊙完備的電路功能,調(diào)校方便
產(chǎn)品參數(shù)
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被測(cè)介質(zhì): 液體(弱腐蝕性)
壓力類型:表壓
量 程: 0~0.1M~1M~3M~5M~10M~20M~50M~100M~200M~500M (水位高/深度,小 量程為0.1米)
輸 出:4~20mA(二線制)、0~5VDC、0~10VDC、0.5~4.5VDC(三線制)
綜合精度: ±0.25%FS、±0.5%FS
供 電: 24V Dc(9~36VDC)
絕緣電阻: ≥1000 MΩ/100VDC
負(fù)載電阻: 電流輸出型:大800Ω
電壓輸出型:大于50KΩ
介質(zhì)溫度:-20~85℃
環(huán)境溫度:-20~85℃
儲(chǔ)存溫度:-40~90℃
相對(duì)濕度: 0~95% RH
密封等級(jí):IP68
過(guò)載能力: 150%FS
響應(yīng)時(shí)間:≤5mS
穩(wěn) 定 性:≤±0.15%FS/年
振動(dòng)影響:≤±0.15%FS/年(機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz~1000Hz)
電氣連接:3/5芯導(dǎo)氣屏蔽電纜全密封;標(biāo)準(zhǔn)配線8米
壓力連接:投入式
連接螺紋材料:304/316L不銹鋼
同類區(qū)別
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液位開關(guān)是根據(jù)液位傳感器的信號(hào)輸出開啟放水或者進(jìn)水的閥門而使水位保持恒定的一種控制器。也可以說(shuō)液位開關(guān)輸出的是一種開關(guān)信號(hào),液位開關(guān)首先要確定液位的高度,依據(jù)這個(gè)高度來(lái)輸出開關(guān)量信號(hào)。而液位傳感器是將液位的高度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的形式進(jìn)行輸出。我們可以對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理比如和plc、數(shù)據(jù)采集器或者專業(yè)顯示器相連進(jìn)而輸出液位的高度。還有就是液位開關(guān)和液位傳感器的原理雖然相同。但是液位開關(guān)是開關(guān)控制電路,而液位傳感器是相當(dāng)于變壓,變流用的電路元件。
光電液傳感器
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光電液位傳感器是利用光在兩種不同介質(zhì)界面發(fā)生反射折射原理而開發(fā)的新型接觸式點(diǎn)液位測(cè)控裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定位精度高;沒有機(jī)械部件,不需調(diào)試;靈敏度高及耐腐蝕;耗電少;體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到市場(chǎng)的逐漸認(rèn)可。
1、由于液位的輸出只與光電探頭是否接觸液面有關(guān),與介質(zhì)的其它特性,如溫度、壓力、密度、電等參數(shù)無(wú)關(guān),所以光電液位傳感器檢測(cè)準(zhǔn)確、重復(fù)精度高;響應(yīng)速度快,液面控制非常精確,并且不需調(diào)校,就可以直接安裝使用。
2、由于光電液位傳感器探頭體積相對(duì)小巧,可分開安裝在狹小空間中適合特殊罐體或容器中使用。另外還可以在一個(gè)測(cè)量體上安裝多個(gè)光電探頭制成多點(diǎn)液位傳感器、變控器。
3、由于對(duì)傳感器內(nèi)部的所有元器件進(jìn)行了樹脂澆封處理,傳感器內(nèi)部沒有任何機(jī)械活動(dòng)部件,因此光電液位傳感器可靠性高、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
編輯
在21世紀(jì)初,液位傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍存在不小的挑戰(zhàn)。據(jù)悉,我國(guó)已有1700多家從事液位傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè),液位傳感器年產(chǎn)量突破24億只,液位傳感器產(chǎn)品達(dá)到*類、42小類、6000多個(gè)品種,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),但在這企業(yè)中,外資企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯,外資企業(yè)比重達(dá)到67%,尤其是日本、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó),國(guó)有企業(yè)和民族企業(yè)所占比重僅為33%。國(guó)內(nèi)外企業(yè)綜合實(shí)力懸殊,規(guī)模小,人才短缺、研發(fā)能力弱,難與國(guó)外企業(yè)抗衡。
更關(guān)鍵的是,在技術(shù)上,國(guó)內(nèi)液位傳感器技術(shù)薄弱,主要有以下三點(diǎn):
一是,核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力欠缺,核心芯片嚴(yán)重依賴國(guó)外進(jìn)口,國(guó)內(nèi)企業(yè)在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的方面與國(guó)外企業(yè)差距明顯。
二是在設(shè)計(jì)、可靠性、封裝等方面,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),在接口、深刻蝕、高溫歐姆接觸、高可靠MEMS封裝、快速測(cè)試、高仿真模擬等技術(shù)方面尚未取得突破性進(jìn)展和產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證;
三是產(chǎn)品在品種、規(guī)格、系列等方面還不夠全面,在測(cè)量精度、溫度特性、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等技術(shù)指標(biāo)方面仍有不小差別,因此中國(guó)浮子液位計(jì)傳感器企業(yè)任重道遠(yuǎn)。
發(fā)展前景
近幾年國(guó)內(nèi)磁翻板液位傳感器市場(chǎng)一直持續(xù)增長(zhǎng),速度超過(guò)10%,2010年我國(guó)液位傳感器銷售額達(dá)到905億元。據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)5年中國(guó)液位傳感器市場(chǎng)將穩(wěn)步快速發(fā)展,在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)的動(dòng)力之下,2015年中國(guó)液位傳感器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到12億元以上。
據(jù)統(tǒng)計(jì),至2013年,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)模將或達(dá)到7500億元,作為物聯(lián)網(wǎng)“金字塔”的zui底層和基礎(chǔ)環(huán)節(jié),液位計(jì)傳感器產(chǎn)業(yè)將從中直接受益。
溫度傳感器
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溫度傳感器(temperature transducer)是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分,品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
中文名
溫度傳感器
外文名
temperature transducer
開始時(shí)間
17世紀(jì)初
主要類型
熱電偶、熱敏電阻等
目錄
- 1 主要分類
- ? 接觸式
- ? 非接觸式
- 2 工作原理
- ? 電阻傳感
- ? 熱電偶傳感
- 3 挑選方法
- 4 選用注意
- 5 檢定裝置
- 6 安裝使用
- 7 發(fā)展?fàn)顩r
- 8 主要用途
- 9 應(yīng)用領(lǐng)域
主要分類
接觸式
接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸,又稱溫度計(jì)。
溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡,從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。
溫度傳感器(圖2)
一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi),溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在*、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究,測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展,如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。低溫溫度?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件,可用于測(cè)量1.6~300K范圍內(nèi)的溫度。
非接觸式
它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸,又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速(瞬變)對(duì)象的表面溫度,也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。
較常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律,稱為輻射測(cè)溫儀表。
溫度傳感器(圖3)
輻射測(cè)溫法包括亮度法(見光學(xué)高溫計(jì))、輻射法(見輻射高溫計(jì))和比色法(見比色溫度計(jì))。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體(吸收全部輻射并不反射光的物體)所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度,則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng),而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān),因此很難精確測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來(lái)測(cè)量或控制某些物體的表面溫度,如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下,物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制,可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過(guò)儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正,終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。較為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射,從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率,ρ為反射鏡的反射率。
溫度傳感器(圖4)
至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量,則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過(guò)計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度(即介質(zhì)溫度)進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。
非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn):測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制,因而對(duì)高可測(cè)溫度原則上沒有限制。對(duì)于1800℃以上的高溫,主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展,輻射測(cè)溫 逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展,700℃以下直至常溫都已采用,且分辨率很高。
工作原理
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸,因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長(zhǎng)度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長(zhǎng)度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過(guò)來(lái),這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器
在溫度變化時(shí),液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。
多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,這樣產(chǎn)生位置的變化輸出(電位計(jì)、感應(yīng)偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發(fā)生變化。
對(duì)于不同金屬來(lái)說(shuō),溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào)。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負(fù)溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。 [1]
由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測(cè)溫元件有*的響應(yīng)速度,可以測(cè)量快速變化的過(guò)程。
挑選方法
如果要進(jìn)行可靠的溫度測(cè)量,首先就需要選擇正確的溫度儀表,也就是溫度傳感器。其中熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻(RTD)和溫度IC都是測(cè)試中較常用的溫度傳感器。
以下是對(duì)熱電偶和熱敏電阻兩種溫度儀表的特點(diǎn)介紹。
1、熱電偶
熱電偶是溫度測(cè)量中較常用的溫度傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境,
溫度傳感器(圖5)
而且結(jié)實(shí)、價(jià)低,無(wú)需供電,也是*的。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構(gòu)成,當(dāng)熱電偶一端受熱時(shí),熱電偶電路中就有電勢(shì)差??捎脺y(cè)量的電勢(shì)差來(lái)計(jì)算溫度。
不過(guò),電壓和溫度間是非線性關(guān)系,溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系,因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測(cè)量,并利用測(cè)試設(shè)備軟件或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓-溫度變換,以終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測(cè)量了運(yùn)算能力。
簡(jiǎn)而言之,熱電偶是較簡(jiǎn)單和較通用的溫度傳感器,但熱電偶并不適合高精度的的測(cè)量和應(yīng)用。
2、熱敏電阻
熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料, 大多為負(fù)溫度系數(shù),即阻值隨溫度增加而降低。
溫度傳感器(圖6)
溫度變化會(huì)造成大的阻值改變,因此它是較靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差,并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小,對(duì)溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電流源,小尺寸也使它對(duì)自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測(cè)量的是溫度, 有較好的精度,但它比熱偶貴, 可測(cè)溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時(shí)的阻值為5kΩ,每1℃的溫度改變?cè)斐?00Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測(cè)量的電流控制應(yīng)用。尺寸小對(duì)于有空間要求的應(yīng)用是有利的,但必須注意防止自熱誤差。
熱敏電阻還有其自身的測(cè)量技巧。熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn),它能很快穩(wěn)定,不會(huì)造成熱負(fù)載。不過(guò)也因此很不結(jié)實(shí),大電流會(huì)造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會(huì)在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中,將導(dǎo)致性的損壞。
通過(guò)對(duì)兩種溫度儀表的介紹,希望對(duì)大家工作學(xué)習(xí)有所幫助。
選用注意
1、被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、
溫度傳感器(圖7)
報(bào)警和自動(dòng)控制,是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送;
2、測(cè)溫范圍的大小和精度要求;
3、測(cè)溫元件大小是否適當(dāng);
4、在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場(chǎng)合,測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求;
5、被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害;
6、價(jià)格如保,使用是否方便。
檢定裝置
溫度傳感器檢定規(guī)程:
1、《JJG229-2010工業(yè)鉑、
溫度傳感器(圖8)
銅熱電阻檢定規(guī)程》
2、《JJG833-2007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程》
3、《JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程》
4、《JJG351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程》
5、《JJG368-2000工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程》
溫度傳感器檢定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)及指標(biāo):
1、測(cè)量準(zhǔn)確度:0.01級(jí);分辨率0.1uV和0.1mΩ;
2、掃描開關(guān)寄生電勢(shì):≤0.4μV;
3、溫度范圍: 水槽:(室溫+5~95)℃ 油
溫度傳感器(圖9)
槽:(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽:(-80 ~ 100)℃ 高溫爐:(300~1200)℃;
4、控溫穩(wěn)定度:優(yōu)于0.01℃/10min(油槽、水槽、低溫恒溫槽);0.2℃/min(管式檢定爐);
5、總不確定度:熱電偶檢定,測(cè)量不確定度優(yōu)于0.7℃,重復(fù)性誤差<0.25℃;熱電阻檢定測(cè)量不確定度優(yōu)于50mk,重復(fù)性誤差<10mk;
6、檢定數(shù)量:一次可同時(shí)檢熱電偶(1-8)支,一次可同時(shí)檢同線制熱電阻(1-7)支;
7、工作電源:AC220V±10%,50Hz,并有良好保護(hù)接地;
8、高溫爐功率:約2KW;
9、恒溫槽功率:約2KW;
10、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)功率:<500。
溫度傳感器檢定裝置功能和特點(diǎn):
1、檢定K、E、J、N、B、S、R、T等多種型號(hào)的工作用熱電偶;
2、檢定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻,
溫度傳感器(圖10)
玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì);
3、多路低電勢(shì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),寄生電勢(shì)≤0.4μV;
4、控制1-4臺(tái)高溫爐;
5、溫場(chǎng)測(cè)試:可進(jìn)行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場(chǎng)測(cè)試;
6、線制轉(zhuǎn)換:可進(jìn)行二線制、三線制、四線制電阻檢定;
7、軟件具有比對(duì)實(shí)驗(yàn)、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、溫場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能;
8、在Windows2000/XP以上平臺(tái),全中文界面,標(biāo)準(zhǔn)Windows操作系統(tǒng),方便快捷??蓪?shí)現(xiàn):
1)設(shè)備自檢、查線;
2)屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV;
3)檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集;
4)自動(dòng)生成符合要求的檢定記錄;
5)自動(dòng)保存檢定結(jié)果,且不可人工更改;
6)查詢各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助;
7)熱電偶、熱電阻所有歷史檢定數(shù)據(jù)、控溫曲線查詢 統(tǒng)計(jì)及計(jì)量的智能化管理功能。
安裝使用
溫度傳感器在安裝和使用時(shí),應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證*測(cè)量效果:
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,
溫度傳感器(圖11)
換句話說(shuō),熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng),所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí),必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾,由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化,
溫度傳感器(圖12)
在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí),甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后,用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大,熱電偶波動(dòng)的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí),儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小,但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時(shí)間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)以外,較有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中,使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時(shí)校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,以減小誤差。
發(fā)展?fàn)顩r
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)連續(xù)的高速增長(zhǎng),
溫度傳感器(圖13)
帶動(dòng)了傳感器市場(chǎng)的快速上升。溫度傳感器作為傳感器中的重要一類,占整個(gè)傳感器總需求量的40%以上。溫度傳感器是利用NTC的阻值隨溫度變化的特性,將非電學(xué)的物理量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,從而可以進(jìn)行溫度精確測(cè)量與自動(dòng)控制的半導(dǎo)體器件。溫度傳感器用途十分廣闊,可用作溫度測(cè)量與控制、溫度補(bǔ)償、流速、流量和風(fēng)速測(cè)定、液位指示、溫度測(cè)量、紫外光和紅外光測(cè)量、微波功率測(cè)量等而被廣泛的應(yīng)用于彩電、電腦彩色顯示器、切換式電源、熱水器、電冰箱、廚房設(shè)備、空調(diào)、汽車等領(lǐng)域。近年來(lái)汽車電子、消費(fèi)電子行業(yè)的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)了我國(guó)溫度傳感器需求的快速增長(zhǎng)。
主要用途
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)很重要而普遍的測(cè)量參數(shù)。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測(cè)量的普遍性,溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居*,約占50%。
溫度傳感器是通過(guò)物體隨溫度變化而改變某種特性來(lái)間接測(cè)量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動(dòng)勢(shì)、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,新型溫度傳感器還會(huì)不斷涌現(xiàn)。
由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度測(cè)量的范圍極寬,從零下幾百度到零上幾千度,而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內(nèi)使用。
溫度傳感器與被測(cè)介質(zhì)的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測(cè)介質(zhì)保持熱接觸,使兩者進(jìn)行充分的熱交換而達(dá)到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結(jié)溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無(wú)需與被測(cè)介質(zhì)接觸,而是通過(guò)被測(cè)介質(zhì)的熱輻射或?qū)α鱾鞯綔囟葌鞲衅?,以達(dá)到測(cè)溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測(cè)溫傳感器。這種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物質(zhì)的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉(zhuǎn)著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
應(yīng)用領(lǐng)域
溫度傳感器 [2] 是早開發(fā),應(yīng)用較廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過(guò)了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼 開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,如在某點(diǎn)互相連接在一起,對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱,在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān),和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),如果精確測(cè)量這個(gè)電位差,再測(cè)出不 加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶 溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)。