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量誤差,使測量溫度更準確,而且還能延長其使用壽命,因此應根據(jù)被測對象的特點,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。另外兩個位置用于工件溫度的監(jiān)測,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,將會造成溫度不穩(wěn)定,超調(diào)和波動都比較大。
通常情況下,爐子設(shè)計制造完成,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,插人深度不應大于500mm,露出部分若太長應用架子支撐,使用一段時間后,應將其旋轉(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不損壞熱電偶。
熱電偶的測量端應盡量靠近工件或電熱元件,以便能真實反映被測對象的溫度。對于金屬外套的愷裝熱電偶,安裝時不要接觸電熱元件,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,損壞測溫儀表。對于測量端不碰底型熱電偶,有時為減小測量誤差,在不影響測量的情況下,要求熱電偶與工件或爐內(nèi)介質(zhì)充分接觸,以便快速達到熱平衡狀態(tài)。熱電偶的接線盒不應緊靠爐壁,一般距爐壁150~200mm左右,否則會因爐外壁溫度過高,導致冷端溫度變化而影響測量精度。
(2)在管道中的安裝。在有介質(zhì)流動的管道中安裝熱電偶,應使熱電偶與被測介質(zhì)形成逆流,即對著介質(zhì)的流向插入。若對著插入困難,至少也要與介質(zhì)流向正交。
熱電偶利用保護管安裝
在電阻爐溫度測量中經(jīng)常用到熱電偶保護管,使用時先把保護管固定在爐體上,再把熱電偶直接插人保護管中,如圖一所示。對于真空電阻爐或充氣電阻爐,安裝保護管還有密封性要求。利用保護管安裝有很多優(yōu)點,一是抗機械損傷,延長熱電偶的使用壽命;其次是免受爐內(nèi)氣氛的影響,比如被測介質(zhì)化學腐蝕的影響;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,如高鋁和剛玉保護管等。
利用保護管安裝熱電偶時,熱電偶與保護管之間的間隙,應用絕熱材料堵塞,防止外部冷空氣沿熱電偶進人保護管內(nèi),使測量值低于實際值,引起較大的測量誤差。