熱電阻工作原理結構特點常見故障處理方法

時間：2020-01-05

1.熱電阻工作原理

熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種測溫元件，利用物質在溫度變化時本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細金屬絲均勻的纏繞在絕緣材料制成的骨架上，當被測介質中有溫度梯度存在時，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質層中的平均溫度。

2.熱電阻的結構特點：

熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節(jié)器配套使用。它可以直接測量各種生產過程中從 -200℃ 至 + 600℃ 范圍內的液體、蒸汽和氣體介質及固體表面的溫度。

( 1 ) WZ 系列裝配熱電阻：通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成，具有測量精度高，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。實際運用中以 Pt100 鉑熱電阻運用較為廣泛。

( 2 ) WZPK 系列鎧裝鉑熱電阻：鎧裝熱電阻是由感溫元件、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它有下列優(yōu)點：體形細長，熱響應時間快，抗振動，使用壽命長等優(yōu)點。

( 3 )隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把接線盒內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內，生產現場不會引起爆炸。

( 4 )端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲纏繞制成，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，適用于測量表面溫度。

熱電阻特點：

(1) 鉑熱電阻：鉑在氧化性介質中，甚至在高溫下，其物理、化學性質穩(wěn)定，測量精度高，性能穩(wěn)定。在0℃以上，其電阻與溫度的關系接近于直線。但鉑的電阻溫度系數較小，在還原性介質中易被沾污變脆，改變其電阻溫度特性。初始電阻R0=100歐

(2) 銅熱電阻：在-50℃--+180℃的溫度范圍內銅電阻與溫度的關系基本為線性。但電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性較大，在100℃以上時氧化顯著。

3.熱電阻常見故障及處理方法

(1) 顯示儀表示值比實際值低或示值不穩(wěn)定

可能原因是保護管內有水或接線盒有金屬屑、灰塵等。

處理方法：倒出水或消除灰塵，并將潮濕部分進行干燥處理，提高絕緣性能，但不能用火烤。

(2) 顯示值無窮大

熱電阻或引出線斷路及接線端子松開等。

處理方法：更換電阻體，或焊接及檸緊接線螺絲等

(3) 阻值與溫度關系有變化

鉑電阻絲材料受腐蝕變質

處理方法：更換熱電阻絲

(4) 儀表顯示值為零或有負值

顯示儀表與熱電阻接線有錯，或熱電阻短路

處理方法：改正接線，或找出短路處，加強絕緣

(5) 熱電阻斷路

用萬用電表檢查斷路部位，確定是連接導線還是熱電阻斷路，如連接導線斷路應予修復或更換。

(6) 熱電阻短路

如熱電阻本身短路，應予更換。用萬用表檢查，確定短路部位，并修復或更換。

還有在安裝完畢后對潮濕環(huán)境中的熱電阻的蓋子要周期的打開，并且要防止生銹，以免打不開無法維護。根據PT100的溫度與阻值之間的關系我們應該有個大概的計算公式O度時對應100歐，每增加一歐姆大概增加2.4度(例如：110歐所測的溫度大概是24度左右，以后用萬用表測量時可以做判斷比對是否是熱電阻本身的問題)。

有的熱電阻長期在高溫環(huán)境中，用的銅導線連接時會有氧化層出現，影響測量值，用砂紙或鉗子刮掉后重新接上可恢復。

4.西門子模塊端接線和電阻體端接線

PT100熱電阻隨溫度的不同其電阻值隨之變化。如果有一恒定電流流經該熱電阻，該熱電阻上電壓的下降隨溫度而變化。恒定電流加在接點Ic+ 和 Ic-上。模擬模塊SM331在M+和M-測定電壓的變化。通過測定電壓就可以確定出溫度。

5.鉑電阻的修理及應注意的幾個問題

(1)鉑絲很細(Φ0.03~0.07mm)，修理是要耐心、細心。修理時把鉑絲從保護套管中輕輕抽出(當鉑絲和陶罐內壁相碰時不能硬拉出來)。

(2)打開扎線后，先檢查云母片是否損壞，再查鉑絲引出與引出線連接處是否良好，如鉑絲斷路，可用電壓6~8V的電弧焊焊好，如鉑絲與銀引出線連接處斷開，可用電壓10~14V的電弧焊焊好。焊好后予以檢查是否符合標準并剪去多余部分，以免阻值變化造成測量準確性。

(3)電阻短路故障較少，容易處理，只要找出短路點，用耐熱絕緣材料(云母片)加以襯墊絕緣，并用少許漆片膠固，即可修復。

(4) 如果要改變電阻體長度，只準改變引出線的長度，不允許改變電阻體部分長度。

(5)經修理恢復后的鉑電阻，要經過檢定合格后才可再使用。

6、熱電阻的安裝與注意事項

(1)在管道上安裝時，熱電阻的感溫元件應與被測介質形成逆流，至少應與被測介質流束方向成90°角;同時，應將感溫元件總長的1/2放置在較高流速的位置，鉑電阻的護套管末端應越過流束中心線50~70mm。

(2)熱電阻的插入深度，一般不得小于套管外徑的8~10倍，一般不應小于300mm。如果插入深度不夠，外露部分又空氣流通，這樣所測出的溫度比實際溫度低3~4度。

(3)為避免液體、灰塵滲入電阻的接線盒內，應將其接線盒蓋朝上，出線孔螺栓朝下，尤其是在有雨水濺灑的場所應特別注意。

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