工业热电阻工作原理

热电阻是 工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:

①测量精度高。因热电阻直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电阻从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电阻最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。

③构造简单，使用方便。热电阻通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

1.热电阻测温基本原理

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所

示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在

回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电阻就是利用这一效应来工

作的。

2.热电阻的种类及结构形成

(1)热电阻的种类

常用热电阻可分为标准热电阻和非标准热电阻两大类。所调用标准热电阻是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电阻，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电阻在使用范围或数量级上均不及标准化热电阻，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

标准化热电阻我国从1988年1月1日起，热电阻和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电阻为我国统一设计型热电阻。

(2)热电阻的结构形式为了保证热电阻可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下:

①组成热电阻的两个热电极的焊接必须牢固;

②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路;

③补偿导线与热电阻自由端的连接要方便可靠;

④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3.热电阻冷端的温度补偿

由于热电阻的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时)，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电阻材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电阻的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电阻补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电阻的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电阻补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电阻连接端的温度不能超过100℃。

热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。

主要技术参数

产品执行标准

IEC584

IEC1515

GB/T16839-1997

JB/T5582-91

常温绝缘电阻

电极与外套管之间的绝缘电阻>100MΩ。

·压簧式感温元件，抗振性能好;

·测温精度高;

·机械强度高，耐压性能好;

·进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。

对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:

1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻.

2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:

(1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;

(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻.浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm;

(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1 m即可.

(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.

(1)工业热电阻的结构，它主要由感温元件，内引线，保护管，接线座，接线柱和接线盒等部分组成。必须注意以下两点:

①热电阻和显示仪表的分度号必须一致

②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。具体内容参见本篇第三章。

(2)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ1~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点:

①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小;

②机械性能好、耐振，抗冲击;

③能弯曲，便于安装

④使用寿命长。

(3)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

(4)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影 电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用。

工业热电阻因其结构结实、耐用，符合于工业环境的要求而不同于精密型标准温度计，又因其测温准确度高于工业用热电偶，所以在工业中得到广泛的应用。目前对于工业铂电阻温度计的检定是按照JJG229-98《工业铂、铜热电阻》开展进行的0℃和100℃的电阻值和温度系数满足规程的要求后，则判定该铂电阻温度计合格。使用统一铂电阻分度表进行温度测量，而不必针对不同的工业铂电阻温度计在每个温度点上进行复杂的计算 。