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熱電偶的結(jié)構(gòu)和端面、防爆、防腐熱電阻

端面式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，它能快速地反映出被測端面的實際溫度。端面式熱電阻適合于測量電廠汽輪機及電機軸瓦或其他機件表面溫度。

防爆式熱電阻是利用間隙隔爆原理，設(shè)計具有足夠強度的接線盒等部件，將所有會產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的零部件都密封在接線盒盒腔內(nèi)，當(dāng)腔內(nèi)發(fā)生爆炸，能通過接合面問隙熄火和冷卻，使爆炸后的火焰和溫度傳不到腔外，從而進行隔爆。防爆型熱電阻可用于BIa~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。防爆式熱電阻的防爆等級按其使用于爆炸性氣體混合物zui大安全間隙分為A、B、c三級。

防腐式熱電阻防腐式熱電阻采用新型防腐材料，外包覆聚四氟乙烯F46,適合于石油化工各種腐蝕性介質(zhì)中測溫，是氯堿行業(yè)的測溫儀表。

熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

·組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；

·兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

·補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

·保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

①熱電偶的基本組成熱電偶溫度傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的溫度測量，根據(jù)它們的用途和安裝位置不同，具有多種結(jié)構(gòu)形式。但其通常都由熱電極、絕緣套管、保護管和接線盒等主要部分組成。

    a．熱電極。熱電極作為測溫敏感元件，是熱電偶溫度傳感器的核心部分，其測量端通常采用焊接方式構(gòu)成。焊點的形式常用的有點焊、對焊和絞狀點焊(麻花狀)等，如圖2—26所示。圖中(a)為細(xì)偶絲焊接形式，(b)、(c)為粗偶絲焊接形式。焊接質(zhì)量好壞將影響測溫的可靠性，因此要求焊接牢固、有金屬光澤、表面圓滑、無沾污變質(zhì)、夾渣和裂紋等。為減小傳熱誤差和動態(tài)響應(yīng)誤差，焊點尺寸應(yīng)盡量小，通常為2倍熱電極直徑。

    b．絕緣套管。兩熱電極之間要求有良好的絕緣，絕緣套管用于防止兩根熱電極短路。名類絕緣材料都有自己的局限性，要根據(jù)測溫范圍和絕緣材料特性選定。常用絕緣材料.

為使用方便，常將絕緣材料制成圓形或橢圓形管狀絕緣套管，其結(jié)構(gòu)形式通常為單孔、雙孔、四孔以及其他規(guī)格。

    c．保護管。為延長熱電偶的使用壽命，使之免受化學(xué)和機械損傷，通常將熱電極(含絕緣套管)裝入保護管內(nèi)，起到保護、固定和支撐熱電極的作用。作為保護管的材料應(yīng)有較好的氣密性，不使外部介質(zhì)滲透到保護管內(nèi)；有足夠的機械強度，抗彎抗壓；物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，不產(chǎn)生對熱電極的腐蝕；高溫環(huán)境使用，耐高溫和抗震性能好。常用保護管的材料及其適用溫度見表2—7，保護管選用一般根據(jù)測溫范圍、加熱區(qū)長度、環(huán)境氣氛以及測溫滯后要求等條件決定。

d．接線盒。熱電偶的接線盒用來固定接線座和連接外接導(dǎo)線，起著保護熱電極免受外界侵蝕和外接導(dǎo)線與接線柱可以良好接觸的作用，與熱電極、絕緣套管和接線座組成熱電偶的感溫元件，如圖2 27所示。一般制成通用性部件，可以裝在不同的保護管和接線盒中。

接線座作為熱電偶感溫元件和熱電偶接線盒的連接件，將感溫元件固定在接線盒內(nèi)，其材料一般使用耐火陶瓷。

接線盒般由鋁合金制成，根據(jù)被測介質(zhì)溫度對象和現(xiàn)場環(huán)境條件要求，設(shè)計成普通防水型、防爆型等接線盒，其結(jié)構(gòu)及特點見表2 8。接線盒與感溫元件、保護偶產(chǎn)品，即形成相應(yīng)類型的熱電偶溫度傳感器。

②熱電偶類型按熱電偶的用途不同，常制成以下幾種形式。

a．裝配式熱電偶。裝配式熱電偶主要用來測量氣體、蒸氣和液體等介質(zhì)的溫度。根據(jù)盆范圍及環(huán)境的不同，所用的熱電偶電極和保護套管的材料也不相同。因使用條件基本類所以這類熱電偶已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

  b，鎧裝熱電偶。鎧裝熱電偶又稱纜式熱電偶，是由熱電極、絕緣材料(通常為電熔氧化鎂)和金屬保護管三者結(jié)合，經(jīng)焊接、密封和裝配而成一個堅實的整體。按其安裝時的連接方法可分為法蘭連接和螺紋連接兩種。

鎧裝熱電偶有單支(雙芯)和雙支(四芯)之分，其測量端有露頭型、接殼型、絕緣型和分離式絕緣型四種基本形式，鎧裝熱電偶的自由端(接線盒)形式有簡易式、防水式、防濺式、接插式和小接線盒式等。

    鎧裝熱電偶具有體積小、精度高、動態(tài)響應(yīng)快、耐振動、耐沖擊、機械強度高、可撓性好、便于安裝等優(yōu)點。

    c．表面熱電偶。表面熱電偶主要用來測量圓弧形表面溫度。它的測溫結(jié)構(gòu)分為凸形、弓形和針形。