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熱電偶的結(jié)構(gòu)和端面、防爆、防腐熱電阻

端面式熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面，它能快速地反映出被測(cè)端面的實(shí)際溫度。端面式熱電阻適合于測(cè)量電廠汽輪機(jī)及電機(jī)軸瓦或其他機(jī)件表面溫度。

防爆式熱電阻是利用間隙隔爆原理，設(shè)計(jì)具有足夠強(qiáng)度的接線(xiàn)盒等部件，將所有會(huì)產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的零部件都密封在接線(xiàn)盒盒腔內(nèi)，當(dāng)腔內(nèi)發(fā)生爆炸，能通過(guò)接合面問(wèn)隙熄火和冷卻，使爆炸后的火焰和溫度傳不到腔外，從而進(jìn)行隔爆。防爆型熱電阻可用于BIa~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。防爆式熱電阻的防爆等級(jí)按其使用于爆炸性氣體混合物zui大安全間隙分為A、B、c三級(jí)。

防腐式熱電阻防腐式熱電阻采用新型防腐材料，外包覆聚四氟乙烯F46,適合于石油化工各種腐蝕性介質(zhì)中測(cè)溫，是氯堿行業(yè)的測(cè)溫儀表。

熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：

·組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；

·兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

·補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

·保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

①熱電偶的基本組成熱電偶溫度傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的溫度測(cè)量，根據(jù)它們的用途和安裝位置不同，具有多種結(jié)構(gòu)形式。但其通常都由熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線(xiàn)盒等主要部分組成。

    a．熱電極。熱電極作為測(cè)溫敏感元件，是熱電偶溫度傳感器的核心部分，其測(cè)量端通常采用焊接方式構(gòu)成。焊點(diǎn)的形式常用的有點(diǎn)焊、對(duì)焊和絞狀點(diǎn)焊(麻花狀)等，如圖2—26所示。圖中(a)為細(xì)偶絲焊接形式，(b)、(c)為粗偶絲焊接形式。焊接質(zhì)量好壞將影響測(cè)溫的可靠性，因此要求焊接牢固、有金屬光澤、表面圓滑、無(wú)沾污變質(zhì)、夾渣和裂紋等。為減小傳熱誤差和動(dòng)態(tài)響應(yīng)誤差，焊點(diǎn)尺寸應(yīng)盡量小，通常為2倍熱電極直徑。

    b．絕緣套管。兩熱電極之間要求有良好的絕緣，絕緣套管用于防止兩根熱電極短路。名類(lèi)絕緣材料都有自己的局限性，要根據(jù)測(cè)溫范圍和絕緣材料特性選定。常用絕緣材料.

為使用方便，常將絕緣材料制成圓形或橢圓形管狀絕緣套管，其結(jié)構(gòu)形式通常為單孔、雙孔、四孔以及其他規(guī)格。

    c．保護(hù)管。為延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，使之免受化學(xué)和機(jī)械損傷，通常將熱電極(含絕緣套管)裝入保護(hù)管內(nèi)，起到保護(hù)、固定和支撐熱電極的作用。作為保護(hù)管的材料應(yīng)有較好的氣密性，不使外部介質(zhì)滲透到保護(hù)管內(nèi)；有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，抗彎抗壓；物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，不產(chǎn)生對(duì)熱電極的腐蝕；高溫環(huán)境使用，耐高溫和抗震性能好。常用保護(hù)管的材料及其適用溫度見(jiàn)表2—7，保護(hù)管選用一般根據(jù)測(cè)溫范圍、加熱區(qū)長(zhǎng)度、環(huán)境氣氛以及測(cè)溫滯后要求等條件決定。

d．接線(xiàn)盒。熱電偶的接線(xiàn)盒用來(lái)固定接線(xiàn)座和連接外接導(dǎo)線(xiàn)，起著保護(hù)熱電極免受外界侵蝕和外接導(dǎo)線(xiàn)與接線(xiàn)柱可以良好接觸的作用，與熱電極、絕緣套管和接線(xiàn)座組成熱電偶的感溫元件，如圖2 27所示。一般制成通用性部件，可以裝在不同的保護(hù)管和接線(xiàn)盒中。

接線(xiàn)座作為熱電偶感溫元件和熱電偶接線(xiàn)盒的連接件，將感溫元件固定在接線(xiàn)盒內(nèi)，其材料一般使用耐火陶瓷。

接線(xiàn)盒般由鋁合金制成，根據(jù)被測(cè)介質(zhì)溫度對(duì)象和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件要求，設(shè)計(jì)成普通防水型、防爆型等接線(xiàn)盒，其結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)見(jiàn)表2 8。接線(xiàn)盒與感溫元件、保護(hù)偶產(chǎn)品，即形成相應(yīng)類(lèi)型的熱電偶溫度傳感器。

②熱電偶類(lèi)型按熱電偶的用途不同，常制成以下幾種形式。

a．裝配式熱電偶。裝配式熱電偶主要用來(lái)測(cè)量氣體、蒸氣和液體等介質(zhì)的溫度。根據(jù)盆范圍及環(huán)境的不同，所用的熱電偶電極和保護(hù)套管的材料也不相同。因使用條件基本類(lèi)所以這類(lèi)熱電偶已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

  b，鎧裝熱電偶。鎧裝熱電偶又稱(chēng)纜式熱電偶，是由熱電極、絕緣材料(通常為電熔氧化鎂)和金屬保護(hù)管三者結(jié)合，經(jīng)焊接、密封和裝配而成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。按其安裝時(shí)的連接方法可分為法蘭連接和螺紋連接兩種。

鎧裝熱電偶有單支(雙芯)和雙支(四芯)之分，其測(cè)量端有露頭型、接殼型、絕緣型和分離式絕緣型四種基本形式，鎧裝熱電偶的自由端(接線(xiàn)盒)形式有簡(jiǎn)易式、防水式、防濺式、接插式和小接線(xiàn)盒式等。

    鎧裝熱電偶具有體積小、精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、耐振動(dòng)、耐沖擊、機(jī)械強(qiáng)度高、可撓性好、便于安裝等優(yōu)點(diǎn)。

    c．表面熱電偶。表面熱電偶主要用來(lái)測(cè)量圓弧形表面溫度。它的測(cè)溫結(jié)構(gòu)分為凸形、弓形和針形。