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温度变送器的分类及原理

  温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件,从测温元件输出信号送到变送器模块,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后,转换成与温度成线性关系的4~20mA电流信号输出。

 1、分类


   1)按作用原理分类

  温度的测量是借助于物体在温度变化时,它的某些性质随之变化的原理来实现的。但是,并不是任意选择某种物理性质的变化就可做成温度计。用于测温的物体的物理性质要求连续、单值的随温度变化,不与其它因素有关,而且复现性好,便于精确测量。

  目前按作用原理制作的温度计主要有膨胀式温度计、压力式温度计、电阻温度计,热电偶高愠计和辐射高温计等几种。它们是分别利用物体的膨胀,压力、电阻、热电势和辐射性质随温度变化的原理制成的。

  2)按测量方法分类

  温度测量时按感温元件是否直接接触被测温度场(或介质)而分成接触式温度测量仪表(膨胀式温度计,压力式温度计、电阻温度计和热电偶高温计属此类)和非接触式温度测量仪表(如辐射式高温计)两类。

  接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象相接触,两者之间进行充分的热交换,最后达到热平衡,这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种测温方法优点是直观可靠,缺点是感温元件影响被测温度场的分布,接触不良等都会带来测量误差,另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。

  非接触测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触,而是通过辐射进行热交换,故可避免接触测温法的缺点,具有较高的测温上限。此外,非接触测温法热惯性小,可达千分之一秒,便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他介质的影响,这种测温方法一般测温误差较大。

  3)按测量温度范围分类

  通常将测量温度在600℃以下的温度测量仪表叫温度计,如膨胀式温度计,压力式温度计和电阻温度计等。测量温度在600℃以上的温度测量仪表通常叫高温计,如热电高温计和辐射高温计。

  4)按工作原理分类

  ①指针式仪表:以传统的动圈仪表为主,特点是结构简单、价格低廉,这使它至今仍在工业中被 采用,但其测量精度低,通常为1级~2.5级,读数误差大;无变送输出,因而越来越多地被数字 仪表所取代。

  ②数字式仪表:如现在被大量使用的数显表等,其测量准确度比动圈式有大幅度提高,一般为0.5%。数字显示准确直观,无人为误差。其控制方式大多为二位、三位式,也有少量模拟PID连 续调节方式。

  ③智能型仪表:随着单片微处理器进人仪表中,使仪表的结构、性能、外观等产生了巨大的变化,它实现了模 拟仪表无法想象的功能。这类智能化数字仪表不仅具有检测、转换、显示、调节功能,还增加了程 序控制、故障自诊断、信息数据通信、遥测遥控等功能,以适应与计算机联网的要求。

 2、工作原理


  温度电流变送器是把温度传感器的信号转变为电流信号,连接到二次仪表上,从而显示出对应的温度。比如,图中该温度传感器的型号为PT100,那么温度电流变送器的作用就是把电阻信号转变为电流信号,输入仪表,显示温度。

 3、 作用


  将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。温度变送器是将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表,主要用于工业过程温度参数的测量和控制。电流变送器是将被测主回路交流电流转换成恒流环标准信号,连续输送到接收装置。

  温度电流变送器是把温度传感器的信号转变为电流信号,连接到二次仪表上,从而显示出对应的温度。比如,图中该温度传感器的型号为PT100,那么温度电流变送器的作用就是把电阻信号转变为电流信号,输入仪表,显示温度。

 4、特点


  ◇ 安装简单,多种测温范围可选

  ◇ 气液两用,与316L兼容的任何介质

  ◇ 多种线性模拟量信号可选

  ◇ 反应速度快、精确度高

  ◇ 长期稳定性好、低能耗、体积小

 5、常见故障


  温度变送器技术已经非常成熟了,在各工厂中非常常见,温度变送器经常和一些仪表配套使用,在配套使用过程中经常有一些小的故障。比较常见的故障及解决方法如下。

  第一,被测介质温度升高或者降低时变送器输出没有变化,这种情况大多是温度变送器密封的问题,可能是由于温度变送器没有密封好或者是在焊接的时候不小心将传感器焊了个小洞,这种情况一般需要更换变送器外壳才能解决。

  第二,输出信号不稳定,这种原因是温度源本事的原因,温度源本事就是一个不稳定的温度,如果是仪表显示不稳定,那就是仪表的抗干扰能力不强的原因。

  第三,变送器输出误差大,这种情况原因就比较多,可能是选用的温度变送器的电阻丝不对导致量程错误,也有可以能是变送器出厂的时候没有标定好。


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