八通道热电偶采集模块(热电偶,电压,电流)说明书

八通道热电偶采集模块(热电偶,电压,电流)说明书
八通道热电偶采集模块(热电偶,电压,电流)说明书

FLEX4011八通道模拟量(热电偶/电压/电流)

采集模块用户手册

目 录

1 产品介绍 (3)

2 电气连接及安装 (5)

3 通讯协议 (9)

3.1 Modbus RTU/ASCII通信协议 (9)

3.1.1 Modbus寄存器地址映射 (9)

3.1.2 读取数据以及处理 (13)

3.2 ADAM研华通信协议 (16)

3.2.1 研华通信协议命令 (16)

3.2.1.1 读取单通道的数据命令 (16)

3.2.1.2 读取所有通道的数据命令 (18)

3.3 ASCII码对照表 (20)

4 设置软件使用说明 (20)

4.1 设置软件与处于设置状态的模块通信 (20)

4.2 串口通信参数如何设置 (23)

5 使用串口调试软件读取数据 (24)

5.1 Modbus-RTU通信协议 (24)

5.2 ADAM研华通信协议 (24)

附录A (26)

A.1 模拟量数据格式 (26)

A.2 模拟量输入范围 (26)

1 产品介绍

FLEX-4011热电阻采集模块是FLEX-4000系列智能测控模块之一,广泛应用于温度测量的工业场合,提供了多种热电偶信号的采集以及转换,线性处理并转换成线性化的数据值,经RS-485 总线传送到控制器。FLEX-4011具有八个测量通道,可连接J, K, T, E, R, S, B, N, C, D, G, L, U等多种规格热电偶进行测量。模块内部各处理单元之间提供了高于1500V 的电气隔离,有效的防止模块因外界高压冲击而损坏,为工厂自动化以及楼宇自动化提供了高效的解决方案。模块主要特点如下:

· 八通道模拟量(热电偶/电压/电流)输入

· 可由软件设置传感器的类型以及模块参数

· 支持多种标准的热电偶

· 宽电压范围输入(18-36V DC),功耗低

· RS-485网络连接,支持Modbus RTU/ASCII协议

· 内置看门狗,运行稳定可靠

· 外部供电/RS485通讯/模拟量输入之间3000V电气隔离

· 宽温度范围运行

· 安装方便,标准导轨卡装或螺钉固定

2 电气连接及安装

端子说明

图2 接线端子

拨码开关

模块具有一个10位的拨码开关,说明如下。

拨码开关第1-8位:用于设置Modbus地址,可设置范围为1-255。

拨码开关

注1:当拨码开关全部为OFF时,模块的地址由内部寄存器设置,详见通信协议章节。

模块处于设置模式时,模块的Modbus地址默认为0,通信配置默认为:9600,N,8,1(9600bps,无校验位,8个数据位,

一个停止位),方便用户与模块进行通信。这是设置模式与运行模式的唯一区别。

运行模式时,如果模块的外部拨码开关设置的Modbus地址为0,则实际的Modbus地址由模块内部的地址寄存器决定;如果模块的外部拨码开关设置的Modbus地址不为0,模块的Modbus地址由拨码开关第1-8位(或模块内部寄存器)决定;通信配置(波特率,校验位,通信协议)由模块内部寄存器的设置。

电源连接

供电为18-36V宽范围直流,建议使用24V 直流电源

图3 电源接线

注:可连接18~36V直流电源供电,但电源功率必须满足模块要求。如在标准24V供电的情况下,模块功耗小于2W,在选择电源时要选择大于2W的电源模块。当为多个模块供电的情况下,电源功率应大于(2W*模块数)。

传感器连接

图4 传感器接线

对于电压,热电偶信号输入,请将模块跳线设置到“2-3”之间。

对于电流信号输入,如果用户外接100欧姆0.1%精密低温飘电阻,需要将模块内部的跳线设置到“2-3”之间;如果不外接100欧姆电阻,用户需要将模块内部的跳线设置到“1-2”之间,此时内部100欧姆电阻接通。

通讯连接

图5 主设备与模块通过RS232/RS485转换器连接 注:图中RS232/485转换器使用ADAM4520作为示意,可根据需要自行选择。

图6 RS485网络通讯连接

注1:终端电阻应根据通讯电缆的特性阻抗选择,一般情况下选择Rt=120Ω

注2:通讯电缆的屏蔽层可与FLEX模块通讯地(TG)连接

3 通讯协议

3.1 Modbus RTU/ASCII通信协议

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上,它已经成为工业领域通信协议标准,并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus在工业现场中有着广泛的应用。

Modbus协议是一个主/从架构的协议。有一个节点是主节点,其他使用Modbus协议参与通信的节点是从节点。每一个 从设备都有一个唯一的地址。

3.1.1 Modbus寄存器地址映射

3.1.2 读取数据以及处理

以读取8路温度数据(下表中红色粗体)为例。通信前请先确认模块的Modbus地址,通讯配置默认为:9600,N,8,1(9600bps,无校验位,8个数据位,一个停止位)

举例:读寄存器0x0000H-0x0007H,即八通道温度测量值(负值按补码表示)

Modbus-RTU数据格式

呼叫与应答均用二进制字节的数值表达,总线上传送的信息时间性要求十分严格。因RTU方式所有内容均可能为信息,因此无法用特殊字符表示数据块的起始和结束。信息起始和结束的定位靠预先定义的无传输字节时间宽度来辨别,通常取传输3.5个字节所需要的时间。显然,该宽度与通讯波特率有关。当总线上呈现3.5个字节周期或更长的静止期后,出现的第一个字节即为另一个信息的起始点,该字节总是针对某一从方设备的地址信息。一串信息内容字节过后再次出现3.5个字节周期宽度,表示此串信息结束。

当接收到设备返回的21个字节数据后,进行以下crc计算操作,其中num(输入参数2)= 21

//-------------------------------------------------------------------------------------- //CRC计算C51语言函数如下

//输入参数1:snd,待校验的字节数组名

//输入参数2:num,待校验的字节总数(包括CRC校验的2个字节)

//函数返回值:校验失败时返回非0值。校验成功返回0。

//-------------------------------------------------------------------------------------- unsigned int calc_crc16 (unsigned char *snd, unsigned char num)

{

unsigned char i, j;

unsigned int c,crc=0xFFFF;//crc初始化为0xFFFF

for(i = 0; i < num; i ++)

{

c = snd[i] & 0x00FF;//待发送的字节和0x00FF进行“与”操作

crc ^= c; //crc与c做“异或”操作,结果存储于crc中

for(j = 0;j < 8; j ++)

{

if (crc & 0x0001) //检查crc最低位是否为1

{

crc>>=1; //crc右移一位

crc^=0xA001; //crc与0xA001做“异或”操作,结果存储于crc中

}

else

{

crc>>=1; //crc右移一位

}

}

}

return(crc);//返回crc校验结果

}

得到返回结果为0时那么校验成功,如果校验失败返回为非零值。

校验成功后,使用以下公式计算温湿度(负值以补码表示):

第0路温度= (0x00*256+0x63)/10 = 99/10 = 9.9℃

第1路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第2路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第3路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第4路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第5路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第6路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

第7路温度= ((0xFF*256+0x00)-0xFFFF-0x01)/10 = -3276.8℃(未连接传感器的值或者异常值)

负值的判断与处理:如果返回值的二进制最高位为1,那么表明返回的数据是负数,假设返回的值是0xFF05 (16进制,补码),那么其二进制表示为:0b 1111111100000101,其最高位为1,那么表明这个返回值是负数。处理数值时第一字节高字节为0xFF,第二字节低字节为0x 05,那么温度测量值为((0xFF*256+0x05)-0xFFFF-0x01)/10 =(0xFF05-0xFFFF-0x01)/10=-25.1摄氏度。

如果校验不成功,说明传输过程发生错误,应放弃此次采集到的数据,重新采集。

Modbus-ASCII数据格式

呼叫与应答的信息用16进制的字符0~9、A~F表示,每两个ASCII字符组成一个信息字节,字符冒号<:>表示待传递信息的起始处,字符(回车)、(换行)表示此信息传送结束。MODBUS 中的ASCII 码方式多用于实时性要求不高的场合。

ASCII方式校验采用累加和校验方式,即将从机地址开始到串结束的所有数值相加得到一个字节的和的相反数,转换成十六进制形式,附加在串后。

3.2 ADAM研华通信协议

研华协议是研华公司为其设备定义的一种通信协议,协议为ASCII码传输,简单直观。 模块支持带有校验字节的ADAM研华数据读取命令,可以读取单通道数据或者全部通道数据。如果希望使用研华协议作为模块的默认数据读取协议,可先使用设置软件将模块的通信协议设置为“研华ADAM”通信协议,具体请参照设置软件使用章节。设置后重新上电以使协议生效。当模块通信协议为“研华ADAM”通信协议时,仅支持数据读取命令,其他设置相关的命令不支持。

3.2.1 研华通信协议命令

3.2.1.1 读取单通道的数据命令

读取地址为AA的模块的第N通道的测量值。发送与接收全部用ASCII码表示。

请求: #AAN (checksum) (CR)

举例如下:读取01号模块的第0通道数据。

3.2.1.2 读取所有通道的数据命令

读取地址为AA的模块的所有通道的测量值。发送与接收全部用ASCII码表示。

3.3 ASCII码对照表

4 设置软件使用说明

4.1 设置软件与处于设置状态的模块通信

先将模块的拨码开关第10位拨为ON, 然后重新上电模块。打开设置软件。

工业热电偶常识

工业热电偶常识

工业热电偶常识 ●概述 工业热电偶作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用, 它可以直接测量各种生产过程中0~1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 若配接输出4~20mA、0~10V等标准电流、电压信号的温度变送器,使用更加方便、可靠。 ●结构与原理 装配式热电偶是由感温元件(热电偶芯)、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。 铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点。适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合,它的外保护管采用不同材料的不锈钢管(适合不同使用温度的需要),内充满高密度氧化物质绝缘体,非常适合安装在环境恶劣的场合。 隔爆式热电偶通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体。如果使用普通热电偶极易引起环境气体爆炸,因此在这种场合必须使用隔爆热电偶。 热电偶的工作原理是:两种不同成份的导体,两端经焊接,形成回路,直接测量端叫工作端(热端),接线端子端叫冷端,当热端和冷端存在温差时,就会在回路里产生热电流,接上显示仪表,仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值,电动势随温度升高而增长。 热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关,和热电偶的长短粗细无关。 ●热电偶的种类 热电偶的主要种类区别在其热电偶芯(两根偶丝)的材质不同而不同,它所输出的电动势也不同,杭州热电偶厂生产的热电偶主要有以下几种(见下表),完全按国家的行业标准生产,并且与国际电工委员会IEC标准等同,所以产品完全全可以替代进口,也

完全可以与 名称 型号 (代号) 分 度号 测温范 围(℃) 允许偏差 (℃) 镍铬-镍硅WRN K0—1200 ±2.5或 0.75%︱t︱ 镍铬-铜镍WRE E0—900 ±2.5或 0.75%︱t︱ 铂铑10-铂WRP S0—1600 ±1.5或 0.25%︱t︱ 铂铑30-铂铑6WRR B 600— 1700 ±1.5或 0.25%︱t︱ 铜-铜镍WRC T -40— 350 ±1.0或 0.75%︱t︱ 铁-铜镍WRF J -40— 750 ±2.5或 0.75%︱t︱ 说明:表中“t”为实测温度;代号后加“K”字即为铠装式热电偶。

热电偶接线端子(欧米茄DRTB系列)

热电偶接线端子 ---可安装于DIN导轨,方便进行检查和故障排除 ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电偶 ?内置小型热电偶母连接器,可进行检查和故障排除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小,仅10.7 mm ?带有分度号与"+,-" 连接标识 ?内含书写窗 产品描述 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成,保证可提供精确读数。内置SMP兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让用户可以连接到手持式仪表,用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成,达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式,无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌,它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。 DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中,可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形,即便是标准导线,也能实现导线快速插接。 规格:

接线端宽度: 10.7 mm (0.422") 接线端长度/高度: 51 mm (2.008")/42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm/ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度: 43.5 mm (1.713")/51 mm (2.009") 导线最大尺寸: 12 AWG/2.5 mm2 裸线长度: 8 mm (0.31") 扭矩(Nm (in-lb)): 0.4 (3.54) ±10% 额定温度: -40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)

各种电压电流采样电路设计

常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器(DSTATCOM)系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制 电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压 同步信号采样电路即电网电压同步信号。 信号调 理 TMS320 LF2407A DSP 键盘显示 电路电压电流信号驱动电路保护电路 控制电路检测与驱动 电路主电路 图2-1 DSTATCOM系统总体硬件结构框图 1.1常用电网电压同步采样电路及其特点 1.1.1 常用电网电压采样电路 1 从D-STATCOM的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢 量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变 器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统 的输出频率,即该误差可忽略不计。其中R5=1K,C4=15pF,则时间常数错误!未找到引用源。<

热电偶安装手册(中英文)

WR系列热电偶 WR Series Thermocouple WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 使用安装手册Installation & Operation Manual 安徽天康(集团)股份有限公司Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd

目录 Index 1、概述General Description (1) 2、工作原理Operation Theory (1) 3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation & Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9)

1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-40~1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度; As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-200~500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃. 2、工作原理Operation Theory1 热电偶工作原理Operation Theory of Thermocouple 热电偶工作原理是基于两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。 热电偶由两根不同导线(热电极)A和B组成,它们的一端T1是互相焊接的,形成热电偶的测量端T1(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中;而热电偶的另一端T0(参比端或自由端)则与显示仪表相连,如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电偶的热电动势随着测量端温度的升高而增大,它的大小只与热电偶的材料和热电偶两端的温度有关,而与热电级的长度、直径无关。 Thermocouple is based on physical phenomenon that two conductor of different materials is connected to form return circuit, when temperature on both contact is different, it results in thermoelectric potential in return circuit. 热电阻工作原理Operation Theory of Thermal Resistance 热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上,当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 制造热电阻的材料应具有以下特点:大的温度系数,大的电阻率,稳定的化学物理性能和良好的复现性等。在现有的各种纯金属中,铂、铜和镍是制造热电阻的最合适的材料。其中铂因具有易于提纯,在氧化性介质中具有高的稳定性以及良好的复现性等显著的优点,而成为制造热电阻的理想材料。 It is based on that temperature change of material results in change of its resistance. When resistance value changes, the working instrument will display relevant temperature. 3、结构Configuration 感温元件直径及材料Diameter & Material of Thermal Elements 热电偶Thermocouple

电压电流采样

电压电流采样 前言:在学习这个主题的时候,上网查了大量的资料,但大多都是基于电网里的交流大电压和大电流的采样,我个人觉得关于交流的采样以下链接有非常详尽的介绍,而我自己也只是对其进行了较为细致的阅读 https://www.360docs.net/doc/23969832.html,/view/2d389e06a6c30c2259019e2f.html?from=search 因为我们队里用的直流电压最大为24V,所以接下来我就直流电压及电流的采样说一下自己的见解。 一、基本电路设计及原理学习 1、电压采集回路的设计 工作原理如下所述:从分压电阻取来的电压信号经滤波后,被单片机周期采样。将采样信号转化为0~5V的模拟电压量送给单片机的A/D采样通道,使单片机能采集到当时的电压,以便进行稳压、稳流或限压、限流调节,为控制算法的分析、处理,实现控制、保护、显示等功能提供依据。 (公式推导参见电气专业的模电书,不作详细介绍) 根据上述原理,设计电压采样电路如图下图所示 由于521-4的四个光耦制的电流放电倍数是相同的。即

即把输入电压从较大的直流电压衰减到0~5V。 2、电流采集回路的设计 电流采集的原理图如上图所示。其工作原理与电压采集的原理基本相同,区别主要在电流的输入信号为分流器输出的信号,信号范围为0-75mV,显然信号太弱,对于分辨率不高的A/D精度显然不够。通过LM324将其放大。根据放大器的工作原理,放大的倍数为β=R63B/R61B=400K/10K=40。从而使得VI点的电压范围为0-3V,而VI点相对于AGNDW的电压与AC1点相对于AGND的电压的关系跟中,Vi点电压与AC0点电压的关系类似。在此处我们通过调节RW6,将0-75mV 的电压信号(分流器上的电压)放大到0-5V,供单片机采样。 二、自己设计(DIY) 经过一段时间的学习,我根据上述基本原理和所学知识设计了一款新的采样电路

热电偶安装和插入深度要求详细说明

热电偶安装和插入深度要求详细说明 热电偶工业测量仪表的一种产生,它的测温范围广泛,它的连接方式多样,它的安装简单方便?热电偶作为主要测温手段,用途十分广泛,因而对固定装置和技术性能有多种要求,因此热电偶的固定装置分为六种:无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。 热电偶是由两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质 之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散 热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的 热电偶插入深度要求: (1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心 处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电 阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流 体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插 入深度1 m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.

常用电流和电压采样电路

2常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器(DSTATCOM )系统总体硬件结构框图如图2-1所示。由图2-1可知DSTATCOM 的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分、控制电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;6路交流电流采样电路分别为电网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;2路直流电压和2路直流电流的采样电路DSTATCOM 的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;电网电压同步信号采样电路即电网电压同步信号。 图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图 2.2.11 常用电网电压同步采样电路及其特点 .1 常用电网电压采样电路1 从D-STATCOM 的工作原理可知,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢量幅值大小相等,方向相同时,连接电抗器内没有电流流动,而D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,因此,逆变器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考的,因此,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。

图2-2 同步信号产生电路1 从图2-2所示同步电路由三部分组成,第一部分是由电阻、电容组成的RC 滤波环节,为减小系统与电网的相位误差,该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,即该误差可忽略不计。其中R 5=1K Ω,5pF,则时间常数错误!未 因此符合设计要求;第二部分由电压比较器LM311构成, 实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路,之后再经过两个非门,以增强驱动能力,满足TMS320LF2407的输入信号要求。 C 4=1找到引用源。<

热电偶安装手册中英文

. WR系列热电偶 Series Thermocouple WR WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 册手安用装使Installation & Operation Manual 安徽天康(集团)股份有限公司Anhui Tiankang (Group)

Shares Co., Ltd .' . 目录 Index 1、概述 General Description (1) 2、工作原理Operation Theory1......................................................3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation &

Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9) .' . 1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-40~1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度; As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-200~500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃.

热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析

1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1.分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中,r为引线的电阻,R t为Pt电阻,其中由欧姆定律可得: 当R r=R t时(电桥平衡),V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出,引线电阻的影响十分明显,两线制接线法的误差很大。 2.分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示,由欧姆定律可得: 当R r=R t时,电桥平衡,I1=I2,V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻,提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项

热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的,在工业生产中广泛用来测量(-100~500)℃范围的温度,其主要特点是测温准确度高,便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小,因而对测量仪表要求严格,而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200~850)℃范围内的温度。在少数情况下,低温可测至1K,高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定,复现性好,但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50~150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得,价格便宜,互换性好,但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的,由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成,其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米),因而反应速度快,有良好的机械性能,耐振耐冲击,具有良好的挠性,且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环,简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出,用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值,则该热电阻已短路,必须找出短路处进行修复;若万用表读数为“∞",则该热电阻已断路,不能使用;若万用表读数比R0的阻值偏高一些,说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时,应从下部端点交叉处增减电阻丝,而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐,不能碰接,仍按原样包扎好。 经修复的热电阻,必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时,其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍~10倍,尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装,以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差,应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近,减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时,热电阻安置在被测温度的现场,而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量,那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离,因此两根连接导线的电阻随温度的变化,将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上,使测量产生较大的误差。为减小这一误差,一般在测温热电阻与仪表连接时,采用三线制接法(图1),即从热电阻引出三根导线,将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时,其产生的作用正好互相抵消,使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动,仅对供桥电压有极微小的影响,但在准确度范围内。其示意图如下所示:

热电偶热电阻技术规范书

热电偶热电阻技术规范书

xx电厂2×300MW煤矸石热电联产新建 工程 热电偶热电阻 技术规范书

附件1 技术规范 1.总则 1.1 本技术规范适用于xx电厂2×300MW煤矸石热电联产新建工程的热电偶热电阻招标,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 买方在本招标文件中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,卖方应提供满足本招标文件和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。 1.3 卖方提供的文件,包括图纸、计算、说明、使用手册等,均应使用国际单位制。所有文件、工程图纸及相互通讯,均应使用中文。 1.4 卖方执行本技术规范所列标准。有不一致时,按较高标准执行。 1.5 如果卖方没有以书面形式对本规范书条文提出异议,则意味着卖方提供的设备(或系统)完全符合本规范书的要求。如有异议,不管是多么微小,都必须清楚地表示在投标文件中的技术差异表中。 1.6 设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中,卖方应保证买方不承担有关设备专利的一切责任。 1.7 只有买方有权修改本规范书,卖方投标时无权修改本规范书原文,只用逐条响应。若对本规范书的某条文有差异或不同之处,请单独注解指出。 1.8 卖方应具备所提供的热电偶热电阻应有在2×300MW机组上两年以上成功运行业绩以及工程安装指导和调试的资格和经验,不得选用没有实践经验的仪表和控制设备。 1.9 在签订合同之后,买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权力,卖方应承诺予以配合。 1.10 在签订合同之后,买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求,具体项目由买卖双方共同商定。 1.11 本工程采用编码标识系统,卖方在中标后提供的技术资料(包括图纸)和设备标识必须有编码标识,编码标识应遵守买方应用约定,保证技术资料(包括图纸)和设备标识正确使用编码标识。 2.工程概况 2.1 电厂概况

热电偶安装和插入深度要求详细说明审批稿

热电偶安装和插入深度 要求详细说明 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

热电偶安装和插入深度要求详细说明 工业测量仪表的一种产生,它的测温范围广泛,它的连接方式多样,它的安装简单方便?热电偶作为主要测温手段,用途十分广泛,因而对固定装置和技术性能有多种要求,因此热电偶的固定装置分为六种:无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。 热电偶是由两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的 插入深度要求:

(1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插 入深度1 m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.

热电偶维修作业指导书

热电偶维修作业指导书 一、编制目的:为了提高园区仪表维护人员的技术水平,在生产维护中能及时处理仪 表故障,特编制此指导书。 二、适用范围:本作业指导书适用于自动化仪表专业班组维护人员处理石油化工装置测 温热电偶的各种故障,并提供安全指导 三、热电偶测温基本原理和结构形式: 1.热电偶的测温原理: 图1-7.1热电偶工作原理图 如图1-7.1所示,将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起,置于温度为t的被测介质中,称为工作端;另一端称为自由端,放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时,热电势随之发生变化,将热电势送入显示仪表进行显示或记录,或送入微机进行处理,即可获得温度值。当组成热电偶的热电极的材料均匀时,其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关,只与热电极材料的成分及两端的温度有关。热电偶两端的热电势差可用下式表示: E t=e AB(t)-e AB(t0) 式中: E t -----热电偶的热电势; e AB(t)-----温度为t时工作端的热电势; e AB(t0)-----温度为t0时自由端的热电势; 2.热电偶的结构(如下图): 2006

图1-7.2 1)普通型热电偶普通型热电偶按其安装时的连接型式可分为固定螺纹连 接、固定法兰连接、活动法兰连接、无固定装置等多种形式。虽然它们的结 构和外形不尽相同,但其基本组成部分大致是一样的。通常都是由热电极、 绝缘材料、保护套管和接线盒等主要部分组成。 2)铠装热电偶铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘材料和金属套管三者经拉伸加 工而成的坚实组合体。它可以做得很细、很长,在使用中可以随测量需要任意弯 曲。套管材料般为铜、不锈钢或镍基高温合金等。热电极与套管之间填满了绝缘 材料的粉末,常用的绝缘材料有氧化镁、氧化铝等。铠装热电偶的主要特点是 测量端热容量小,动态响应快;机械强度高;挠性好,可安装在结构复杂的装 置上,因此已被广泛用在许多工业部门中。 3.三种常用热电偶分度号及补偿导线: 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100oC。我厂常用的热电偶有三种,如表1-7.1所示: 表1-7.1 4.热电偶的检查: 1).外观检查:热电偶的热接点应焊接牢固,表面光滑,无气孔,无明显的缺损及裂纹。热电偶的瓷管、绝缘层、保护套管、接线座、垫片及头盖应完好无损。 2).对于使用中的热电偶应定期检查其热电特性,检定周期一般为3~5年。重要的及特殊使用的场合,按实际需要定期检查。 3).保护套管一般4~5年检查一次,对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管,停工检查期间均应检查。使用于2.5MPa以下的保护管应能承受1.5倍的工作压力而无渗漏,用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查,达到二级合格标准。 四、热电偶维修作业危害分析和安全措施 1.在维修前询问工艺,如果该点带联锁,则要开出联锁作业票,切除联锁后才能维修,防止联锁动作 2.在检查补偿导线时,摇绝缘只能使用500V兆欧表,并且要将补偿导线两端脱离回路,防止摇绝缘时损坏仪表。 3.在现场高空作业时必须采取安全措施,搭好脚手架和系好合格安全带,防止跌落伤人。4.在拆卸热电偶套管时,如果要用到铁锤敲打,要注意抓好板手,正确击打,防止铁锤打偏伤手。 5.在拆卸生产现场热电偶套管时,必须要先将管道介质放空,防止介质喷出伤人,同时要穿戴好防护衣服和眼镜。 6.在检查高温热电偶时要穿戴好防护衣服和手套,防止烫伤。

工业温湿度传感器安装注意事项

工业温湿度传感器安装注意事项 随着科技的进步和消费升级,在众多领域,如通信机房、智能家居、医药行业、冷链运输、仓库、酒窖、温室大棚、孵化基地等对环境温湿度有特定需求,温湿度数据的采集与应用价值越来越高,温湿度传感器被广泛应用在生产生活的各个领域。 温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按照输出方式可分为485型、模拟量型和网络型三大类,按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 为提升信息技术、工业、农业等行业中的智能化,工业温湿度传感器越来越多的被使用,各行各业对于工业温湿度传感器的使用也越来越规模化。在使用温湿度传感器的时候我们就需要对温湿度传感器进行安装,今天我们来聊一聊工业温湿度传感器的安装注意事项。 (一)注意安装地点 工业温度传感器的安装地点应具有代表性,避免安装在温度死角、强磁场处和炉门旁边,或距离加热物体过近的地方。温度传感器的接线盒不可碰到被测介质的容器壁。温度传感器接线盒处的温度不宜超过100℃,以免影响测量数据。对使用陶瓷或云母铂电阻元件的WZP型热电阻温度传感器,应安装在无震动或震动很少的场合。对于WZ C型铜热电阻温度传感器应避免安装在有强烈震动的地方。对那些有震动的场合,可以选用抗震性能较好的铠装式温度传感器。 (二)注意测量范围

工业场合经常有很高或者很低的温度,为保证安全,选择工业温湿度传感器时应注意传感器的测量范围及工作环境的温湿度范围及温湿度变化范围。比如:热电偶温度传感器的安装场合的温度变化应尽可能小,并尽可能不超过100℃。选择隔爆式热电偶温度传感器时,必须注意安装场所的分类分级、分组和区域范围应符合相应规定。带瓷保护套管的热电偶温度传感器,必须避免急冷急热,并安装在不妨碍加热体移动处,以免瓷管的爆裂和损坏。 (三)安装方式 普通工业温湿度传感器采用壁挂式安装即可,在有卡轨的地方,可以采用卡规式安装。值得注意的是工业管道温湿度传感器,工业管道温湿度传感器在安装时,插入深度一般可按实际需要决定,但最少插入深度不应少于温度传感器保护套管直径的8-1 0倍。温度传感器的安装位置尽可能垂直安装,可以防止高温下产生变形,但在有流速的情况下,则必须采用和流速逆向倾斜安装(一般倾斜45°)。一般选择管道弯曲处,温度传感器有效工作部分应位于流体的中部。需要水平安装时,若有必要应加装支撑架。对倾斜和水平安装的温度传感器接线盒出线孔应该向下,以免水汽脏物等落入接线盒中。

热电偶规格型说明

热电偶规格型说明 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 常用热电偶材料: 热电极材料(正极负极) S铂铑10纯铂 R铂铑13纯铂 B铂铑30铂铑6 K镍铬镍硅 T铜镍 J铁铜镍 N镍铬硅镍硅 E镍铬铜镍 常用热电偶有: 镍铬-康铜热电偶分度号E0--800【1000】度 镍铬-镍硅热电偶分度号K0-1000【1300】度 铂铑10-铂热电偶分度号S0-1300【1600】度 铂铑30-铂铑6热电偶分度号B0-1600【1800】度 铂铑13-铂热电偶分度号R0-1400【1600】度 注:括弧内数字为短时最高使用温度。 提示:

K分度热电偶最佳测温范围在1000度以下,超过1000度后,会发生铬择优氧化,热会内缓慢发生变化【降低】,这种变化很难发现,容易给控温造成严重后果。 校对K分度热电偶主要使用下列设备:1300度的管式、二等标准铂铑10-铂热电偶、电子电位差计、标准【室温】。 说明: S分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、气氛中连续使用,长期使用温度1400℃,短期1600℃。在所有热电偶中,S分度号的等级最高,通常用作标准热电偶; R分度号与S分度号相比除热大15%左右,其它性能几乎完全相同; B分度号在室温下热极小,故在测量时一般不用。它的长期使用温度为1600℃,短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用,也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强,热的长期稳定性及短期热循环的复现性好,耐核及耐低温性能也好,可以部分代替S分度号热电偶; K分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、气氛中连续使用,长期使用温度1000℃,短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛; E分度号的特点是在常用热电偶中,其热电动势最大,即灵敏度最高。宜在氧化性、气氛中连续使用,使用温度0-800℃; J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃),也可用于气氛(使用温度上限950℃),并且耐H2及CO气体腐蚀,多用于炼油及化工; T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中等级最高,通常用来测量300℃以下的温度

热电偶使用方法

文档说明:MAXIM6675是MAXIM公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶数字转换器。本文主要介绍了MAX6675的特性和工作原理, 详细阐述了该芯片在铝水平温度测量仪中的应用,给出了与89C51单片机的接口电路和程序设计。 K型热电偶是工业生产中最常用的温度传感器,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽等特点。目前,在以K型热电偶为测温元件的工业测温系统中,热电偶输出的热电势信号必须经过中间转换环节,才能输入基于单片机的嵌入式系统。中间转换环节包括信号放大、冷端补偿、线性化及数字化等几个部分,实际应用中,由于中间环节较多,调试较为困难,系统的抗干扰性能往往也不理想。在铝水平温度测量仪的研制中,我们采用了MAXIM公司新近推出的MAX6675,它是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器,可以直接与单片机接口,大大简化系统的设计,保证了温度测量的快速、准确。 1 MAX6675特性 1.1 特性 MAX6675是具有冷端补偿和A/D转换功能的单片集成K型热电偶变换器,测温范围0℃~1024℃,主要功能特点如下: ·直接将热电偶信号转换为数字信号 ·具有冷端补偿功能 ·简单的SPI串行接口与单片机通讯 ·12位A/D转换器、0.25℃分辨率 ·单一+5V的电源电压 ·热电偶断线检测 ·工作温度范围-20℃~+85℃ 1.2 引脚功能 MAX6675采用SO-8封装形式,有8个引脚,脚1(GND)接地,脚2(T-)接热电偶负极,脚3(T+)接热电偶正极,脚4(VCC)电源端,脚5(SCK)串行时钟输入端,脚6(CS)片选端,使能启动串行数据通讯,脚7(SO)串行数据输出端,脚8(NC)未用。在VCC和GND之间接0.1μF电容。 MAX6675的引脚如图1所示。 1.3 工作原理 MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器,其内部结构如图2所示。主要包括:低噪声电压放大器A1、电压跟随器A2、冷端温度补偿二极管、基准电压源、12位AD 转换器、SPI串行接口、模拟开关及数字控制器。 其工作原理如下:K型热电偶产生的热电势,经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后,得到热电势信号U1,再经过S4送至ADC。。对于K型热电偶,电压变化率为(41μV/℃),电压可由如下公式来近似热电偶的特性。 U1=(41μV/℃)×(T-T0) 上式中,U1为热电偶输出电压(mV),T是测量点温度;T0是周围温度。 在将温度电压值转换为相应的温度值之前,对热电偶的冷端温度进行补偿,冷端温度即是MAX6675周围温度与0℃实际参考值之间的差值。通过冷端温度补偿二极管,产生补偿电压U2经S4输入ADC转换器。 U2=(41μV/℃)×T0 在数字控制器的控制下,ADC首先将U1、U2转换成数字量,即获得输出电压U0的数据,该数据就代表测量点的实际温度值T。这就是MAX6675进行冷端温度补偿和测量温度的原理。

热电偶的接线问题

热电偶的接线问题 来源:无线测温 https://www.360docs.net/doc/23969832.html, 在材料的热处理(加工)过程中,常需要对温度进行准确的测量,以便对整个过程进行平稳地控制。尤其是实验条件下,对所测量的温度的准确度要求很高。在这些领域温度的测量通常采用热电偶传感器来实现。热电偶本身具有经济、测量误差小等优点。由于热电偶在测量中产生的电信号是毫伏级的,若在热电偶与测量设备的导线连接点上处理不当就会产生错误的测量结果。尤其在现场处理温度测量值困难,需要将不同的测量点的信号集中引到中心测量站来分析时,或在热处理过程中,需对几个测温点同时并行监测或模拟分析时,需要在热电偶回路中通过接点引线,此时必须保证在测量点和测量设备之间的电路的所有材料特性一致且连接点无误差,才能避免电路产生的任何测量误差。 热电偶的测温范围可从-200℃∽1600℃,不同型号的热电偶的测温范围也不同。按组成热电偶的材料副的不同,可分为J、K、T型等型号,见表1。表1 常见的热电偶型号热电偶型号材料副温度范围(℃)热偶电压(mV) J Fe-CuNi -210∽1200 -8.1∽69.5 K Ni-CrNi -200∽1372 -5.9∽54.9 T Cu-CuNi -200∽400 -5.6∽20.9 R Pt-PtRh13 -50∽1768 -0.2∽21.1 B PtRh6-PtRh30 -60∽1820 -0.006∽13.8 S Pt-PtRh10% -50∽1768 -0.2∽18.7 热电偶是由二种不同材料的金属丝组成的(例如铜线和铜镍合金线)。它们的一端通过焊接或搭接成一点作为测温头,另一端彼此绝缘地连接到测量设备上。当热作用于测温头时,在这两种不同的材料之间就会产生一种可测量的热

热电偶测温原理及常见故障

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是: ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。 1.热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 常用的热电偶材料有: 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂铑10 纯铂 R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬镍硅 T 纯铜铜镍 J 铁铜镍 N 镍铬硅镍硅 E 镍铬铜镍 2.热电偶的种类及结构形成

(1)热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。 标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 (2)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: ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固; ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路; ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠; ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3.热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 热电偶冷端补偿原理 热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。 热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻,另外有一个桥臂由(铜)热电阻构成。当冷端温度变化(比如升高),热电偶产生的热电势也将变化(减小),而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化(升高)。如果参数选择得好且接线正确,电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等,整个热电偶测量回路的总输出电压(电势)正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。

相关文档
最新文档