連續(xù)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖及工作原理_連續(xù)熱電偶的特性/安徽天纜電氣有限公司咨詢
連續(xù)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖及工作原理
連續(xù)熱電偶的結(jié)構(gòu)與普通礦物絕緣電纜很相似,但內(nèi)部兩根導體是一對不同材料的熱電偶導體,導體間用具有負溫度系數(shù)NTC的特殊絕緣材料分隔開,連續(xù)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
與常規(guī)熱電偶不同,兩根熱電偶絲不需要焊接在一起,甚至不需要相互接觸,而是通過隔離它們的特殊絕緣材料形成熱電偶。在沿連續(xù)熱電偶電纜長度上,若某點的溫度超過電纜其余部分各點上的溫度時,在此點熱電偶兩導體間具有NTC特性的絕緣材料的電阻將減少。從而形成一個“臨時熱點”T1。若在另一時刻,電纜上又出現(xiàn)一個溫度更高的點T2,則T2點處的電阻小于T1點處的電阻,在T2點處形成新的“臨時熱點”?!芭R時熱點”總是對應(yīng)著電纜上溫度的點。臨時形成的熱電偶連續(xù)具有與常規(guī)單點熱電偶連接相同的功能。
連續(xù)熱電偶表面溫度檢測系統(tǒng)與電阻型表面溫度檢測系統(tǒng)不同。電阻型表面溫度檢測系統(tǒng)是通過測量兩導體間的電阻值來推斷溫度的,由于兩導體端間的電阻值取決于整個電纜上的平均溫度。因此它不能測得熱電的實際溫度,連續(xù)熱電偶表面溫度檢測系統(tǒng)則不然,它測量的是熱電偶產(chǎn)生的電壓(熱電勢)而不是絕緣材料的電阻值。NTC特性的絕緣材料電阻值隨溫度升高而急劇下降,僅僅是使兩導體間的電氣連接情況發(fā)生變化,在受熱點形成熱電偶的“臨時熱點”。由于并不測量電阻的實際數(shù)值,因此器大小并無特殊意義,在連續(xù)熱電偶上,電阻值的點被認為是溫度的點,在此點產(chǎn)生的熱電勢。
連續(xù)熱電偶可以看做是許多支熱電偶并聯(lián)。普通熱電偶的端電阻非常小,故多個熱電偶并聯(lián)時其輸出電壓對應(yīng)各熱電的平均溫度,而連續(xù)熱電偶的端電阻大,且在溫度點處的端電阻遠遠小于其余部分的端電阻,因此其輸出電壓總是近似對應(yīng)于電纜感受到的溫度計。采用高輸入阻抗的檢測儀表與連續(xù)熱電偶相連對于連續(xù)熱電偶而言幾乎相當于無負載故絕緣電阻的變化對儀表的知識穩(wěn)定性沒有什么影響。
1、熱敏電纜材料構(gòu)成
外層保護管:YR-FTLD型采用雙層聚四氟乙烯,YR-CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環(huán)境中粉塵、油脂以及水分等介質(zhì)的浸入、溫度范圍不同而引起的誤報,故采用不同材料。測溫元件為K型熱電偶。
2、熱敏電纜外形尺寸
目前現(xiàn)有產(chǎn)品長度約為6-15m,若所需長度大于15m,可以將幾根熱敏電纜用插件連接起來。外徑尺寸YR-FTLD為φ3.5mm,YR-CTTC為φ93-φ187mm,可以安裝在傳統(tǒng)熱電偶無法鋪設(shè)到的惡劣環(huán)境中。
3、熱敏電纜工作溫度
YR-FTLD為-40~200℃,YR-CTTC為-40~899℃。
熱敏電纜特性yunrun.com.cn/tech/2514.html
4、熱敏電纜分度與靈敏度
熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近,但由于連續(xù)熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接,熱接點之外兩電極間也并非完全絕緣,所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低,換算成溫度大約相差十幾攝氏度,這對于火警預報來說是可以接受的。
下圖中的實線是以鎳鉻-鎳硅絲作熱敏電纜的熱電特性曲線,虛線是以同種熱電極材料制成的K型熱電偶熱電特性曲線??梢?,熱敏電纜的熱電特性曲線幾乎平行于同型號K型熱電偶的熱電特性曲
5、熱敏電纜響應(yīng)時間
響應(yīng)時間取決于單位長度熱敏電纜的熱容量,而熱容量又是由材質(zhì)與質(zhì)量決定的,所以減小連續(xù)熱電偶橫截面的尺寸,能有效地縮短響應(yīng)時間。
6、熱敏電纜彎曲半徑
彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的熱電特性曲線比較性能和質(zhì)量有關(guān)外,還與隔離材料的密實程度有關(guān)。過小的彎曲半徑可能會使熱電極產(chǎn)生應(yīng)力,保護管出現(xiàn)裂紋或隔離材料松散后熱電極相碰,使熱敏電纜失效。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10-20倍。
美國熱偶型熱敏電纜,鎧套為Inconel合金,外徑為φ2~φ6.35mm,測溫范圍為-29~900℃,我國已有K型熱敏電纜,外徑為2-4mm,測溫范圍為150-600℃。