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壓力式溫度計的溫度測量原理、特點與應用場合

作者:發布時間:2020/3/24 10:46:49瀏覽次數:

一、壓力式溫度計的溫度測量原理

壓力式溫度計是一種膨脹式溫度計,但它不是靠物質受熱膨脹后的體積變化或尺寸變化反映溫度,而是靠在密閉容器中液體或氣體受熱后壓力的變化來反映被測溫度,因此這種溫度計的指示儀表實質上是常規壓力表,屬于壓力傳感器的范疇。

當壓力式溫度計的溫包感受到溫度變化時,密閉系統內飽和蒸汽產生相應的壓力,引起彈性元件曲率的變化,使其自由端產生位移,再由齒輪放大機構把位移變為指示值,指示相應的溫度值。其工作過程如下:溫度變化ΔT→介質膨脹→內壓力增加→彈簧管變形→自由端位移ΔX →由傳遞機構帶動指針旋轉θ→指出溫度的變化。  

二、壓力式溫度計的結構組成

壓力式溫度計主要由溫包、毛細管和壓力敏感元件(如彈簧管、膜盒、波紋管等)組成,如圖所示。溫包、毛細管和彈簧管三者的內腔共同構成一個封閉容器,其中充滿工作物質。下面介紹壓力式溫度計各組成部分的作用與材質。壓力式溫度計的結構組成如下圖。

1)溫包:溫包直接與被測介質接觸,它把溫度變化地傳遞給內部工作物質。所以,其材料應具有防腐能力和良好的導熱率。為了提高靈敏度,溫包本身的受熱膨脹應遠遠小于其內部工作物質的膨脹,故材料的體膨脹系數要小。此外,還應有足夠的機械強度,以便在較薄的容器壁上承受較大的內外壓力差。溫包常用紫銅,不銹鋼制成,黃銅只能用于非腐蝕性介質場合。

2)壓力式溫度計的工作介質:常用甘油、水銀、甲苯等液體。

3)毛細管材料同溫包,作用是連接壓力表溫包與傳遞壓力導管。

4)普通壓力表:用來顯示溫度示值。

三、壓力式溫度計的特點

1)可就地測量,也可在60米范圍內較遠距離顯示,報警;

2)結構簡單,價格便宜,范圍-80~500℃,被測介質壓力為6MPa;

3)除電接點式外,無需電源,適合易燃、易爆環境;

4)壓力式溫度計的缺點:由于示值是由毛細管傳遞,滯留時間大,另外,毛細管機械強度較差,易損壞,而不易修復。另外,壓力式溫度計的測量精度一般較低。屬于機械式傳感器,因此無法與DCS集成。

四、壓力式溫度計的應用場合

壓力式溫度計適用于現場供電困難、對測量精度和實時性要求不高溫度測量場合。在使用時首先需要校正,待示值穩定后讀數。

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