熱電偶的安裝與使用
正確安裝和使用熱電偶不僅可以減小測(cè)量誤差,使測(cè)量溫度更準(zhǔn)確,而且還能延長其使用壽命,因此應(yīng)根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn),正確安裝和合理使用熱電偶是非常重要的。
熱電偶的安裝
熱電偶的安裝方式分為垂直安裝和水平安裝,水平安裝的熱電偶要求比垂直安裝有更高的強(qiáng)度。如果電阻爐上熱電偶安裝方式可以選擇,那么盡可能采用垂直安裝方式,以防高溫下外套管彎曲變形。
熱電偶直接安裝
(1)在爐體上的安裝。利用愷裝熱電偶自帶的法蘭或其他密封裝置,把熱電偶直接安裝在爐體上,一般在爐蓋上采用垂直安裝方式,而在爐壁上采用水平安裝方式。圖2-13給出了熱電偶在電阻爐上三種不同的安裝位置,直接利用愷裝熱電偶法蘭固定在爐體上??拷姛嵩臒犭娕加糜跔t子的溫度控制,以便得到較好的溫度控制效果。另外兩個(gè)位置用于工件溫度的監(jiān)測(cè),一般不作為溫度控制熱電偶,特別是溫度滯后較大的爐子,把工件熱電偶作為控制熱電偶,采用一般溫度控制器,將會(huì)造成溫度不穩(wěn)定,超調(diào)和波動(dòng)都比較大。
通常情況下,爐子設(shè)計(jì)制造完成,安裝位置就已確定,所能調(diào)整的只是熱電偶的插人深度。水平安裝的熱電偶,插人深度不應(yīng)大于500mm,露出部分若太長應(yīng)用架子支撐,使用一段時(shí)間后,應(yīng)將其旋轉(zhuǎn)180℃插人的深度或位置盡量在能反映爐子溫度的地方,或者是能得到較好溫度控制性能的位置。插人的深度還必須保證裝卸工件時(shí)不損壞熱電偶。
熱電偶的測(cè)量端應(yīng)盡量靠近工件或電熱元件,以便能真實(shí)反映被測(cè)對(duì)象的溫度。對(duì)于金屬外套的愷裝熱電偶,安裝時(shí)不要接觸電熱元件,除非有特殊要求,也不能離電熱元件太近,以免電熱元件或熱電偶由于變形而使兩者發(fā)生接觸,損壞測(cè)溫儀表。對(duì)于測(cè)量端不碰底型熱電偶,有時(shí)為減小測(cè)量誤差,在不影響測(cè)量的情況下,要求熱電偶與工件或爐內(nèi)介質(zhì)充分接觸,以便快速達(dá)到熱平衡狀態(tài)。熱電偶的接線盒不應(yīng)緊靠爐壁,一般距爐壁150~200mm左右,否則會(huì)因爐外壁溫度過高,導(dǎo)致冷端溫度變化而影響測(cè)量精度。
(2)在管道中的安裝。在有介質(zhì)流動(dòng)的管道中安裝熱電偶,應(yīng)使熱電偶與被測(cè)介質(zhì)形成逆流,即對(duì)著介質(zhì)的流向插入。若對(duì)著插入困難,至少也要與介質(zhì)流向正交。
熱電偶利用保護(hù)管安裝
在電阻爐溫度測(cè)量中經(jīng)常用到熱電偶保護(hù)管,使用時(shí)先把保護(hù)管固定在爐體上,再把熱電偶直接插人保護(hù)管中,如圖一所示。對(duì)于真空電阻爐或充氣電阻爐,安裝保護(hù)管還有密封性要求。利用保護(hù)管安裝有很多優(yōu)點(diǎn),一是抗機(jī)械損傷,延長熱電偶的使用壽命;其次是免受爐內(nèi)氣氛的影響,比如被測(cè)介質(zhì)化學(xué)腐蝕的影響;再者有利于熱電偶的更換或密封。目前大部分真空電阻爐都采用這種安裝方式。熱電偶保護(hù)管材質(zhì)一般分為金屬、非金屬、金屬陶瓷三類,高溫狀態(tài)下使用陶瓷或金屬陶瓷較多,如高鋁和剛玉保護(hù)管等。
利用保護(hù)管安裝熱電偶時(shí),熱電偶與保護(hù)管之間的間隙,應(yīng)用絕熱材料堵塞,防止外部冷空氣沿?zé)犭娕歼M(jìn)人保護(hù)管內(nèi),使測(cè)量值低于實(shí)際值,引起較大的測(cè)量誤差。