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温度仪表的选择

来源:www.xiyi-group.name 日期:2016-1-25

 1、概述

  温度仪表采用模块化结构方案,结构简单、操作方便、性价比高,适用于塑料、食品、包装机械等行业,也适用于需要进行多段曲线程序升/降温控制的系统。

  温度仪表是众多仪表中的一个分支,常见的温度仪表有温度计,温度记录仪,温度送变器等。

  温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,帮需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。

  温度仪表通常分一次仪表与二次仪表,一次仪表通常为:热电偶、热电阻、双金属温度计、就地温度显示仪等二次仪表通常为温度记录仪、温度巡检仪、温度显示仪、温度调节仪、温度变送器等。

 2、温度仪表的选择

  1.温度仪表种类选择

  温度测控仪表从工作原理上可分为三类:指针式、数字式、智能型。

  指针式仪表以传统的动圈仪表为主,特点是结构简单、价格低廉,这使它至今仍在工业中被 采用,但其测量精度低,通常为1级~2.5级,读数误差大;无变送输出,因而越来越多地被数字 仪表所取代。

  数字式仪表,如现在被大量使用的数显表等,其测量准确度比动圈式有大幅度提高,一般为0.5%。数字显示准确直观,无人为误差。其控制方式大多为二位、三位式,也有少量模拟PID连 续调节方式。

  随着单片微处理器进人仪表中,使仪表的结构、性能、外观等产生了巨大的变化,它实现了模 拟仪表无法想象的功能。这类智能化数字仪表不仅具有检测、转换、显示、调节功能,还增加了程 序控制、故障自诊断、信息数据通信、遥测遥控等功能,以适应与计算机联网的要求。

  2.量程和准确度的选择

  与在上节中介绍的温度变送器选择量程类似,选择仪表的量程时,也应依据实际使用范围, 上、下留有一定余地,使在绝大部分情况下,测量数据不会超出量程。但也不能选择过大量程,以 免降低测量准确度和分辨能力。

  在选择仪表准确度时,应考虑到所配用的测温元件的种类。若配用精度高的钼电阻,仪表精 度可以适当高些,如0.2%~0.5%。若配用工业级热电偶,仪表精度为0.5%即可。

  3.适应能力

  仪表对环境条件应有较强的适应能力。一般来说,仪表应能在-10℃~50℃、相对湿度小于 85%RH、电源波动± (10~ 15)%条件下正常工作,且应具有较强的抗共模、串模干扰能力。

  4.控制方式

  位式控制结构简单,外部只须配置一台交流接触器或固态继电器即可工作,平时维护修理也 较简单方便。但其恒温效果较差,存在固有的温度波动,但仍适用于大量的、要求不太高的工业 现场。PID、自整定PID以及其他连续调节方式适用于对恒温要求高的场合,但其价格较高。连续调节的执行环节也有多种形式,常用的有移相触发、标准调节电流输出、占空比调节等。移相 触发调节功率已有很长历史,优点是无级调整,精度较高。但由于不是零电流起动,di/dt很大, 对电网干扰严重,现在大功率控制中已不再采用,主要应用于小功率、精密控温的场合。标准调 节电流输出,后须配接可控硅调功器,视需要可选择过零触发和非过零触发型的,它适于工业大 功率调节控制。占空比调节方式,外部只需配接一只固态继电器就可完成对强电的控制和弱、强 电之间的隔离,结构简单可靠,因而在各种设备的温度控制中得到广泛应用。

  5.温度仪表选型举例

  (1)炉温控制。炉温控制范围300℃~1000℃,380V三相电阻丝加热,功率为50kW,要求波动度在5℃左右。

  建议选用K偶数字显示二位式测量控制仪表,其量程为0℃~1200℃,分辨力1℃,继电器动 作滞后1℃~2℃。选用K型偶,在1000℃温度下可以长期工作,位式控制,外部只需一只三相交 流接触器即可工作。控制触点的动作范围是± (1~2)℃,再加上炉温测量的滞后,炉温的波动度 也基本可以控制在要求范围内。

  (2)恒温箱控温。要求测控温范围为100℃~400℃ ,220 V单相电阻丝加热,功率为3kW, 温度稳定性要求达到±0.5℃。

  由温度稳定指标,选用位式控制已不能满足恒温要求。可选用TMC300型温度测控仪(沈阳 仪表科学研究院生产)或其他同类产品。仪表采用钼电阻作为温度检测元件,测控温范围 -50.0℃~600.0℃,分辨力0.1℃,测量精度0.2%,控制方式采用连续调节占空比。外部器件 只须配接一只单相的30 A/220 V固态继电器。对于封闭的恒温箱的温度控制,其恒温指标可达 到 ± (0.1~0.3)℃。


  温度量具是指囊括热电阻、热电偶、温度计等在内的一些用于丈量温度的量具,它们被宽泛使用于各个行业的消费进程中。

 3、温度仪表是如何选型的

  1.留意量具任务的条件。

  该当理解和综合消费当场的条件环境,诸如氛围的本质(氧化性、还 原性等)、侵蚀性、条件量度、湿度、电磁场、振动源之类。据此取舍恰当的感温部件、掩护管、联接导线,并采纳适合的装置措施,保障量具能牢靠任务和到达应部分运用寿数。

  2.满意消费工艺对于测温提出的请求。

  依据被勘察度范畴和答应误差,肯定量具的量程及精确度头衔。量具量程范畴选得过大,对于进步丈量的精确度有利;选得过小,没有能满意量度下限的丈量请求 ,且量具任务时过载的时机增大,没有太保险。精确度头衔高的量具,存正在更牢靠的丈量后果,但量具的精确度头衔与其价钱及保护技木是绝对于应的,过火的谋求高精确度,能够形成没有正当的经济开销。

  正在一些主要的测温点,需求对于量度变迁作临时现察,以有利综合工艺情况和增强消费治理的时分,可取舍主动记载式量具。对于一些只需求量度监测的正常场所,一般取舍批示量具或者数目字显现量具。 奴果必需主动控温,则应取舍带掌握安装的测温量具或者配用量度变送器,以有利组成灵敏多样的主动控温零碎。

  3.组成测温零碎的各根本环节必需配系。

  量度部件、变送器、显现量具和弥补导线都有肯定的功能及规格型号,必需配系运用。以热电偶为例,中选用k分度号(镍铬-镍硅)的热电偶时,弥补导线 的型号及显现量具的分度号都必需是与此类热电偶适应用的,三者该当分歧。要不将会得出谬误的测量后果。那样的后果,岂但顶用,相反无害。

  4.量度的检测及主动掌握要考究经济效益,尽能够缩小注资和升高保护治理用度。

  相似,正在满意工艺请求的大前提下,过分选用构造容易,任务牢靠,易于保护的丈量量具。对于一度设施停止多点测温时,可思忖数个测温部件共用一度多点记载仪。

 

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