石油化工熱電偶是一種感溫元件,是一種一次儀表,熱電偶直接丈量溫度。由2種不同成分材質(zhì)的導(dǎo)體組成的閉合回路,由于材質(zhì)不同,不同的電子密度產(chǎn)生電子擴散,穩(wěn)定均衡后就產(chǎn)生了電勢。當兩端存在梯度溫度時,回路中就會有電流產(chǎn)生,產(chǎn)生熱電動勢,溫度差越大,電流就會越大。測得熱電動勢之后即可曉得溫度值。熱電偶實踐上是一種能量轉(zhuǎn)換器,將熱能轉(zhuǎn)換成電能。
石油化工熱電偶的技術(shù)優(yōu)勢:熱電偶測溫范圍寬,性能比擬穩(wěn)定;丈量精度高,熱電偶與被測對象直接接觸,不受中間介質(zhì)的影響;熱響應(yīng)時間快,熱電偶對溫度變化反響靈活;丈量范圍大,熱電偶從-40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫;熱電偶性能牢靠, 機械強度好。運用壽命長,裝置便當。
石油化工熱電偶的安裝方法:
在生產(chǎn)中由于被測對象不同,環(huán)境條件不同,測量要求不同,和熱電阻的安裝方法及采取的措施也不同,需要考慮的問題比較多,但原則上可以從測溫的準確性、安全性、維修方便三個方面來考慮。
為避免測溫元件損壞,應(yīng)保證其人足夠的機械強度,為保護感溫元件不受磨損應(yīng)加保護屏或保護管等,為確保安全、可靠,測溫元件的安裝方法應(yīng)視具體情況(如待測介質(zhì)的溫度、壓力、測溫元件的長度及其安裝位置、形式等)而定。下面僅舉幾例以引起注意:
凡安裝承受壓力的測溫元件,都必須保證其密封性。高溫下工作的熱電偶,為防止保護管在高溫下產(chǎn)生變形,一般應(yīng)垂直安裝,若必須水平安裝則不宜過長,并用支架保護熱電偶。若測溫元件安裝于介質(zhì)流速較大的管道中,則其應(yīng)傾斜安裝。為防止測溫元件受到過大的沖蝕,安裝在管道的彎曲處。當介質(zhì)壓力超過10MPa時,必須在測量元件上加保護外套。熱電偶/熱電阻的安裝部位還應(yīng)考慮其拆裝、維修、校驗的足夠空間和場地,具有較長保護管的熱電偶、熱電阻應(yīng)能方便地拆裝。
石油化工熱電偶的測量方法:
熱電偶熱響應(yīng)時間比較復(fù)雜,不同的試驗條件會有不同的測量結(jié)果,這是因為它受熱電偶與周圍介質(zhì)的換熱率影響,換熱率高,則熱響應(yīng)時間就短。為了使熱電偶產(chǎn)品的熱響應(yīng) 時間具有可比性,國家標準規(guī)定:熱響應(yīng)時間應(yīng)在水流試驗裝置上進行。該裝置的水流速度應(yīng)保持0.4±0.05m/s,初始溫度在5-45℃的范圍內(nèi),溫度階躍值為40-50℃。在試驗 過程中,水的溫度變化應(yīng)不大于溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設(shè)計的置入深度(選其中較小值并在試驗報告中注明)。
由于該裝置比較復(fù)雜,目前只有極少數(shù)單位有這套設(shè)備,故國家標準中規(guī)定允許生產(chǎn)廠與用戶協(xié)商,可采用其他試驗方法,但所給數(shù)據(jù)必須注明試驗條件。
由于B型熱電偶在室溫附近熱電勢很小,熱響應(yīng)時間不容易測出,因此國家標準規(guī)定可采用同規(guī)格的S型熱電偶的熱電極組件替換其自身的熱電極組件,然后進行試驗。
試驗時應(yīng)記錄熱電偶的輸出變化至相當于溫度階躍變化50%的時間T0.5,必要時可記錄變化10%的熱響應(yīng)時間T0.1和變化90%的熱響應(yīng)時間T0.9。所記錄的熱響應(yīng)時間,應(yīng)是同一 試驗至少三次測試結(jié)果的平均值,每次測量結(jié)果對于平均值的偏離應(yīng)在±10%以內(nèi)。此外,形成溫度階躍變化所需的時間不應(yīng)超過被測試熱電偶 的T0.5的十分之一。記錄儀器或儀 表的響應(yīng)時間不應(yīng)超過被試熱電偶的T0.5的十分之一。