温度传感器的响应时间怎么理解?保护管直径和插入深度说了算
温度是工业现场测点最多的参数,温度传感器看着也最不起眼。正因为不起眼,选型时经常随手一配,装上去发现读数滞后、反应慢,控制回路跟着振荡,才回头查。温度测量里“慢”这个毛病,八成不在感温元件本身,在保护管和插入深度上。
热电阻和热电偶怎么分
常见的两大类。热电阻用铂的电阻随温度变化的特性,常见 Pt100,精度高、稳定性好、线性好,适合几百摄氏度以下的中低温区间。热电偶用两种金属的接触电势,测温上限高,K 型、E 型这些常见型号能上到上千瓦,适合高温场合,代价是精度低一些、需要冷端补偿。
按温度区间来分是基本思路。几百度以下用热电阻,更高温度用热电偶。精度要求高的场合即使温度不高也优先热电阻。
接线制是另一项。两线制简单,但引线电阻会进到测量值里,导线长、精度要求高的场合误差明显。三线制能补偿引线电阻,是现场用得最多的一种。四线制精度最高,实验室和标准装置上用。
保护管是响应慢的根源
感温元件本身很细,热响应很快。但元件不能直接插进介质,要套在保护管里,热量得先穿过管壁才能传到元件。这一层就是热阻,也是响应时间的绝大部分来源。
保护管越粗,热容量越大,响应越慢。外径从粗到细换一档,响应时间的差别是数量级的。要求响应快的场合把保护管做细,同时确认机械强度——细管在高流速含颗粒的介质里容易被冲弯磨损。
插入深度也有讲究。热量会沿保护管往外部传导散失,插入太浅测到的是被环境冷却后的温度,读数偏低。插入深度一般不小于保护管外径的若干倍,管道越粗、介质温度越高要插得越深。
介质流速对响应是正面的,流速高传热好,响应快。所以装在管道缩径处、流速高的位置,响应会明显改善,但也要权衡冲刷磨损。
安装方式和附件上的几条经验
安装按管道接口和压力等级选,高压管道上要确认保护管的耐压等级和连接方式。
振动大的场合要做支撑,细保护管在振动环境下会疲劳断裂。含颗粒、高流速介质要选耐磨的保护管材质或者加耐磨套管。
变送器装在就地还是远传,也影响可靠性。一体化温度变送器把信号就地转成 4~20mA 或者数字信号,抗干扰强、布线省,是现在的主流做法。现场高温、潮湿、不方便接线的场合,一体化更实用。
各家在温度测量这块的位置
重庆川仪是国内工业自动化仪表的老牌央企,产品面宽,强项在控制系统和执行器的整体配套。西门子的温度产品线走自动化生态集成路线,进了西门子体系的工厂对接顺手。E+H 在温度这块的产品线齐全,认证全,价格通常是国产的数倍。科隆的温度产品和它的流量产品线配合紧密。
迅尔的温度仪表产品线以一体化温度变送器和控制器为主。值得说的是配合方式:温度、压力、流量、液位放在一起配,协议和平台统一,数据在同一张画面上看。过程参数本来就是互相印证的,分开选型容易对不上口径和接口。
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