裝配式熱電阻

裝配熱電阻作為溫度測量感測器，通常顯示儀表、記錄儀和電子調節器等配套使用，根據國家規定裝配熱電阻生產應符合IEC國際標準分度號的Pt100鉑熱電阻和符合專業標準分度號的Cu50銅熱電阻兩大類裝配式、統一設計型熱電阻。

基本介紹

• 中文名：裝配式熱電阻
• 作為：溫度測量感測器
• 配套使用：顯示儀表、記錄儀等
• 標準分度號：Cu50銅熱電阻、Pt100鉑熱電阻
• 屬於：統一設計型熱電阻。
• 優點：零件分解性好，維修方便

概述

其優點很多，零件分解性好，維修方便，更換易損件成本低可以遠傳電信號，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準確性都比較好。裝配鉑熱電阻的常溫絕緣電阻應不小於100MΩ，裝配銅熱電阻的常溫絕緣電阻應不小於50MΩ等特點。廣泛套用於石油、化工等生產現場伴有各種易燃、易爆氣體、蒸汽的場合。

裝配式熱電阻(一)

WZ系列工業用熱電阻作為溫度測量感測器，通常與溫度變送器，調節器以及顯示儀表等配套使用，組成過程控制系統，用以直接測量或控制各種生產過程中-200℃-500℃範圍內的液體，蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度.。

熱電阻是利用物質在溫度變化時本身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的。當被測介體中有溫度梯度存在時，所測的溫度是感溫元件所在範圍介質中的平均溫度。

儘管各種熱電阻的外形差異很大，但是它們的基本結構卻大致相似，一般有感溫元件，絕緣套管，保護管，和接線盒等主要部分組成。

工作原理

熱電阻是利用物質在溫度變化時，其電阻也隨著發生變化的特徵來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值。

裝配式熱電阻(二)

裝配式熱電阻由感溫元件、外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置組成，有單支和雙支元件兩種規格，保護管不但具有抗腐蝕性能，而且具有足夠的機械強度，保證產品能安全地使用在各種場合。測溫原理：受熱後的金屬絲電阻隨著溫度的變化而變，其熱電阻值R(t)與其所處溫度t的關係可表示為：R(t)=R0(1+At+Bt2+……)，按測得的電阻值查相應分度表即可得出被測溫度值t。

主要技術參數

產品執行標準

IEC584IEC1515

裝配式熱電阻(三)

GB/T16839-1997

JB/T5582-91

常溫絕緣電阻

熱電阻在環境溫度為15—35°C，相對濕度不大於80%，試驗電壓為10—100V（直流）電極與外套管之間的絕緣電阻>100MΩ。

測量溫度及允差

型 號	分 度號	測溫範圍	精度等級	允許誤差
WZP	Pt100	-200-+500	A級	±(0.15+0.002) ltl
B級	±(0.30+0.005) ltl
WZC	Cu50 Cu100	-50-+100	---	±(0.30+0.005) ltl

系統組成

（1）熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連線導線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點：

①熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致。

②為了消除連線導線電阻變化的影響，必須採用三線制接法。具體內容參見本篇第三章。

（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ1~φ8mm，最小可達φmm。 與普通型熱電阻相比，它有下列優點：

①體積小，內部無空氣隙，熱慣性上，測量滯後小。

②機械性能好、耐振，抗衝擊 。

③能彎曲，便於安裝。

④使用壽命長。

（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用於測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影 電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若採用焊接修理，焊後要校驗合格後才能使用。

儀表選型

型 號 分 度 號 測溫範圍℃ 測 溫 點 數 保護管材料

WRN-230D K 0-1000 2-12 GH3030

0-800 1Cr18Ni9Ti

WRE-230D E 0-600 1Cr18Ni9Ti

WRN-430D K 0-1000 GH3030

0-800 1Cr18Ni9Ti

WRE-430D E 0-600 1Cr18Ni9Ti

1) 熱電偶 I 級按協定訂貨;

2) 保護管其餘材質根據協定訂貨;

3) 外保護管用戶應自備

安裝固定形式

固定螺紋

測溫點數 M D D H h SW d

2—6 M27x2 ￠40 ￠105 28 5 32 ￠20

7—12 M33x2 ￠48 ￠115 33 5 36 ￠34

固定法蘭

測溫點數 D D1 D2 H do d

2—6 ￠105 ￠75 — 5 32 ￠20

7—12 ￠115 ￠85 — 5 36 ￠34

選型須知

1) 型號

2) 分度號

3) 精度等級

4) 熱電偶點數

5) 安裝固定形式

6) 保護管材質

7) 長度或插入深度

例：多點熱電偶， K 型， 3 點。 L 級，固定螺紋 M27X2,L 1 = 1200,L 2 =1500,L 3 =2000, WRN-220D3I 級 L 1 =1200,L 2 =1500,L 3 =2000, 螺紋 M27x2

技術指標分度號：Pt100、Cu50；

測量範圍：Pt100：-200～500℃；

裝配式熱電阻

Cu50：-50～150℃；

熱回響時間：t0.5≤45s；

允差：Pt100：A級：±（0.15+0.002|t|）；

B級：±（0.30+0.005|t|）；

Cu50：±（0.40+0.005|t|）；

環境溫度：-40～+85℃；

固定法蘭或螺紋式：-0.1～2.5MPa；

活動法蘭或螺紋式：常壓；

電氣接口：M20×1.5；

防爆標誌：隔爆型：ExdIICT1～T6；

本安型：ExiaIICT1～T6；

防護等級：IP65；

插入深度：100～5000mm；

保護管直徑：φ12、φ16，非統設規格按用戶要求；

保護管材質：不鏽鋼等；

熱電阻絕緣：電阻常溫絕緣電阻的試驗電壓可取直流10～100V任意值，環境溫度應在15～35℃範圍內，相對溫度應不大於80%。常溫絕緣值應小於100MΩ。熱電阻允許通過電流通過鉑電阻的測量電流最大不超過5mA裝配式熱電阻

過程連線：螺紋連線：M16×1.5、M27×2；

法蘭連線：HG20592～20635-97DN20以上法蘭，其他法蘭標準（如GB、JB/T、HGJ、ANSI、DIN等）接線盒材質：鋁合金；不鏽鋼。

裝配式熱電阻

特點

抗振性能好；

測溫精度高；

機械強度高；

耐壓性能好；

性能可靠穩定；

零件分解性好；

維修方便；

更換易損件成本低；

熱回響時間短。熱回響時間：在溫度出現階躍變化，熱電阻的輸出變化至相當於該階躍變化的50%所需的時間，成為熱回響時間，用T0.5表示。

公稱壓力：一般是指在常溫下，保護管所能承受靜態外壓不破裂，試驗壓力一般採用公稱壓力的1.5倍。實際上，允許公稱壓力不僅與保護管材料、直徑、壁厚有關，而且還與其結構形式、安裝方法、置入深度以及被測介質的流速、種類有關

產品結構

主要由接線盒、保護管、接線端子、絕緣瓷珠和感溫元件組成基本結構，並配以各種安裝固定裝置組成。結構見右圖

裝配式熱電阻(四)

用途

通常用來和顯示、記錄、調節儀表配套，直接測量各種生產過程中從-200～500

℃範圍內的液體、蒸汽和氣體介

裝配式熱電阻(五)

質以及固體等表面溫度。為顯示儀、記錄儀、調節儀、掃瞄器、數據記錄儀以及電腦提供精確的溫度變化輸入信號。

材質

材 質	使用溫度	特點及用途
1Cr185Ni9Ti	-200～800	具有高溫耐蝕性，通常作為一般熱鋼使用
304	-200～800	低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，通常作為一般耐熱鋼使用
316	-200～750	低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，作為耐腐蝕鋼使用
316L	-200～750	超低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，作為耐腐蝕鋼使用
310S	-200～1000	具有高溫抗氧化性，耐腐蝕型通常作為熱鋼使用
GH3030	0～1100	鎳基高溫合金鋼，有優良抗氧化，耐腐蝕，作耐熱鋼使用

區別

熱電偶與熱電阻均屬於溫度測量中的接觸式測溫，儘管其作用相同都是測量物體的溫度，但是他們的原理與特點卻不盡相同。熱電阻雖然在工業中套用也比較廣泛，但是由於他

的測溫範圍使他的套用受到了一定的限制，熱電阻的測溫原理是基於導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優點也很多，也可以遠傳電信號，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準確性都比較好，但是需要電源激勵，不能夠瞬時測量溫度的變化。工業用熱電阻一般採用Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測溫的範圍一般為零下200-800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區分類型，但是他卻不需要補償導線，而且比熱點偶便宜。

熱電偶

熱電偶是溫度測量中套用最廣泛的溫度器件，他的主要特點就是測吻範圍寬，性能比較穩定，同時結構簡單，動態回響好，更能夠遠傳4-20mA電信號，便於自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基於熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連線成閉合迴路，當兩個接點處的溫度不同時，迴路中將產生熱電勢，這種現象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。閉合迴路中產生的熱電勢有兩種電勢組成;溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們產生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時，因為他們的電子密度 裝配式熱電阻

不同所以產生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡後所形成的電勢，接觸電勢的大小取決於兩種不同導體的 材料性質以及他們接觸點的溫度。目前國際上套用的熱電偶具有一個標準規範，國際上規定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的最低可測零下270攝氏度，最高可達1800攝氏度，其中B，R，S屬於鉑系列的熱電偶，由於鉑屬於貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連線，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩定。補償導線又分為補償型和延長型兩種，延長導線的化學成分與被補償的熱電偶相同，但是實際中，延長型的導線也並不是用和熱電偶相同材質的金屬，一般採用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連線補償導線的紅色線，而負極則連線剩下的顏色。一般的補償導線的

材質大部分都採用銅鎳合金。普通型熱電阻

端面熱電阻

從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。

鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2--φ8mm，最小可達φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優點：①體積小，內部無空氣隙，熱慣性上，測量滯後小；②機械性能好、耐振，抗衝擊；③能彎曲，便於安裝④使用壽命長。端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用於測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發生的爆炸局限在接線盒內，生產現場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用於Bla--B3c級區內具有爆炸危險場所的溫度測量。