铠装热电偶的特点及注意事项

　　铠装热电偶作为温度测量传感器，用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质以及固体表面等的温度。铠装热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点，和工业用装配式热电偶一样，作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。

　　电偶是用两种不同成分的导体焊接在一起，两端温度不同时，在回路中就会有热电势产生，因此势电偶是通过测量电势从而测量温度的一种感温元件，是一种变换器，能将温度信号转变为电信号再由显示仪表显示出来。

　　热电偶测量温度的基本原理是热电效应，将两种不同成分的金属导体首尾相连接成闭合回路，如两接点的温度不等，则在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是将两种不同的金属材料一端焊接而成，焊接的一端叫做测量端，未焊接的一端叫做参考端，参考端在使用时通常恒定在一定的温度(如00C)当对测量端加热时，在接点处有热电势产生。如参考端温度恒定，其热电势的大小和方向只与两种金属材料的特性和测量端的温度有关，而与势电偶的精细和长短无关。当测量端的温度改变后，热电势也随之改变，并且温度和热电势之间有一固定的函数关系，利用这个关系就可以测量温度。

　　铠装热偶电极是两种不同成分的导体两端经焊接，形成回路，直接测温端叫工作端，接线端子端叫冷端，也称参比端。当工作端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。铠装热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长，热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。铠装热电偶的结构原理是，是由导体、高最缘氧化镁、外套不锈钢保护管，经多次一体拉制而成。铠装热电偶产品主要由接线盒、接线端子和铠装热电偶组成基本结构，并配以各种安装固定装置组成。

　　特点

　　铠装热电偶是由偶丝、最缘材料和金属保护套管三者组合加工而成。故其用料省、寿命长、机械性能好、耐振动和冲击，同时还可耐高压。铠装热电偶的外径可以加工得很细，外径最小可以做到0.25mm，长度可以很长，偶材长度可达百米以上，因此又称为铠装热电偶电缆。铠装热电偶有很大的可挠性，其时间常数很小，铠装热电偶的热响应时间为0.5~1s，最小可达毫秒数量级。

　　应用场合

　　铠装热电偶的测量端根据需要，可制成多种结构形式。常见的有最缘式、接壳式、露端式。

　　最缘式：是将热电偶丝的测量端单独焊接后，填以最缘材料，再将金属套管端部封死焊牢，即偶丝和金属保护套管是相互最缘的。适用于较恶劣的气氛，或安装环境电磁干扰较大的场合，其耐高压、寿命长，虽然制造困难，价格较高，但仍然得到广泛应用，适合与数显仪、无纸记录仪等配套测温。

　　接壳式：是将热电偶丝的测量端与金属套管接触并焊在一起，成为一个整体。适用于压力高、温度较高、气氛较坏的场合。其反应速度比最缘式快，但又比露端式慢。其易受电磁干扰。

　　露端式：是将热电偶丝的测量端露在金属护套外面。其反应快速，制造简单，测量端损坏时较易修复，但因氧化镁外露易吸收潮气，测量端外漏易受损，使用寿命没有上述两种结构形式的长。一般用于温度不高，气氛良好，对偶丝不产生侵蚀的干燥介质。

　　最缘电阻下降处理方法

　　铠装热电偶的最缘材料为电熔氧化镁，在正常情况下最缘性能良好，如露端式和最远式，偶丝对金属套管的最缘电阻一般在500MΩ以上。如果受潮或保管不当等原因，有的铠装热电偶最缘电阻会小于5MΩ，可把铠装热电偶盘成圈、放入电烘箱中烘烤，数小时后其最远电阻都可上升，常能取得满意的效果。

　　与显示仪表的配用

　　铠装热电偶不宜与动圈表配用。因为铠装热电偶内阻较大，且内阻随测量端温度、环境温度、插入深度等不同而变化。如一只外径为φ3mm、长度为4.2m、插入深度为4m的镍铬-镍硅铠装热电偶，经实测在20℃时内阻为16.82Ω、在100℃时内阻达27.60Ω。显然，铠装热电偶的内阻在20℃时就也超过了动圈表规定外接电阻的数值。铠装热电偶适合与数显温度表、无纸记录仪等配用。由于该类仪表输入阻抗高，所以不用外接电阻，因为外线电阻的变化，比仪表的输入阻抗小得多，可以忽略而不影响仪表的测量精度。

　　测温注意事项

　　合成塔、转化炉、反应器的温度测量中，大多是多支热电偶共用一根保护套管。

　　用细铁丝不同长度的几支铠装热电偶捆在一起，再插入保护管内。最好不要捆绑铁丝，这样在生产中某支热电偶损坏或对其有怀疑时，可以很方便地将其抽出检查、修理或校验，毕后又再插入使用。为保证每支热电偶的插入尺寸合乎要求，可在铠装热电偶未插入保护管的部分一起捆绑铁丝。

　　防水问题也很重要。多支铠装热电偶插在一根保护管内，防溅接线盒一般都得自制，因此应采用一定措施，防止雨水等渗入保护管内，否则热电偶指示会不正常，严重时由于雨水渗入使热电偶急剧骤冷而发生爆裂故障。

　　露端式铠装热电偶因测量端外露，使用中易发生接地现象。特别是多支铠装热电偶共用一根保护管，各支热电偶插入深度不同，插入浅的热电偶的测量端易碰着插入深的热电偶金属护套，出现接地现象，低电流的存在会对显示仪表及控制系统造成共模干扰。因此安装露端式铠装热电偶时，应检查有无接地现象，以避免仪表受干扰。

　　接壳式铠装热电偶由于测量端是“接地”的，当两支热电偶同一极性相互接错时，仍有毫伏电势输出，而且数值与实际值较接近，反映的是这两点的平均温度。这种假值时又很难发现。因此安装中应认真检查接线，以避免热电偶相互间同极性有接错现象发生。

　　最高使用温度与套管材料、外径、被测介质状况、环境条件及热电偶测量端结构形式有关。故在某些特定的测温条件下，其使用温度应相应降低。如镍铬-镍硅热电偶用GH3030的套管材料，当外径为φ0.25mm时，其最高温度只能到250℃。