淺談溫度儀表的選用標準
更新時(shí)間:2013-11-08 點(diǎn)擊量:2103
溫度(temperature)是表示物體冷熱程度的物理量,微觀(guān)上來(lái)講是物體分子熱運動(dòng)的劇烈程度。溫度儀表是眾多儀表中的一個(gè)分支,常見(jiàn)的溫度儀表有溫度計,溫度記錄儀,溫度送變器等。
1.溫度儀表種類(lèi)選擇
溫度測控儀表從工作原理上可分為三類(lèi):指針式、數字式、智能型。
指針式儀表以傳統的動(dòng)圈儀表為主,特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,這使它至今仍在工業(yè)中被采用,但其測量精度低,通常為1級~2.5級,讀數誤差大;無(wú)變送輸出,因而越來(lái)越多地被數字儀表所取代。
數字式儀表,如現在被大量使用的數顯表等,其測量準確度比動(dòng)圈式有大幅度提高,一般為0.5%。數字顯示準確直觀(guān),無(wú)人為誤差。其控制方式大多為二位、三位式,也有少量模擬PID連續調節方式。
隨著(zhù)單片微處理器進(jìn)人儀表中,使儀表的結構、性能、外觀(guān)等產(chǎn)生了巨大的變化,它實(shí)現了模擬儀表無(wú)法想象的功能。這類(lèi)智能化數字儀表不僅具有檢測、轉換、顯示、調節功能,還增加了程序控制、故障自診斷、信息數據通信、遙測遙控等功能,以適應與計算機聯(lián)網(wǎng)的要求。
2.量程和準確度的選擇
與在上節中介紹的溫度變送器選擇量程類(lèi)似,選擇儀表的量程時(shí),也應依據實(shí)際使用范圍,上、下留有一定余地,使在絕大部分情況下,測量數據不會(huì )超出量程。但也不能選擇過(guò)大量程,以免降低測量準確度和分辨能力。
在選擇儀表準確度時(shí),應考慮到所配用的測溫元件的種類(lèi)。若配用精度高的鉬電阻,儀表精度可以適當高些,如0.2%~0.5%。若配用工業(yè)級熱電偶,儀表精度為0.5%即可。
3.適應能力
儀表對環(huán)境條件應有較強的適應能力。一般來(lái)說(shuō),儀表應能在-10℃~50℃、相對濕度小于85%RH、電源波動(dòng)±(10~15)%條件下正常工作,且應具有較強的抗共模、串模*力。
4.控制方式
位式控制結構簡(jiǎn)單,外部只須配置一臺交流接觸器或固態(tài)繼電器即可工作,平時(shí)維護修理也較簡(jiǎn)單方便。但其恒溫效果較差,存在固有的溫度波動(dòng),但仍適用于大量的、要求不太高的工業(yè)現場(chǎng)。PID、自整定PID以及其他連續調節方式適用于對恒溫要求高的場(chǎng)合,但其價(jià)格較高。連續調節的執行環(huán)節也有多種形式,常用的有移相觸發(fā)、標準調節電流輸出、占空比調節等。移相觸發(fā)調節功率已有很長(cháng)歷史,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)級調整,精度較高。但由于不是零電流起動(dòng),di/dt很大,對電網(wǎng)干擾嚴重,現在大功率控制中已不再采用,主要應用于小功率、精密控溫的場(chǎng)合。標準調節電流輸出,后須配接可控硅調功器,視需要可選擇過(guò)零觸發(fā)和非過(guò)零觸發(fā)型的,它適于工業(yè)大功率調節控制。占空比調節方式,外部只需配接一只固態(tài)繼電器就可完成對強電的控制和弱、強電之間的隔離,結構簡(jiǎn)單可靠,因而在各種設備的溫度控制中得到廣泛應用。
5.溫度儀表選型舉例
?。?)爐溫控制。爐溫控制范圍300℃~1000℃,380V三相電阻絲加熱,功率為50kW,要求波動(dòng)度在5℃左右。
建議選用K偶數字顯示二位式測量控制儀表,其量程為0℃~1200℃,分辨力1℃,繼電器動(dòng)作滯后1℃~2℃。選用K型偶,在1000℃溫度下可以長(cháng)期工作,位式控制,外部只需一只三相交流接觸器即可工作??刂朴|點(diǎn)的動(dòng)作范圍是±(1~2)℃,再加上爐溫測量的滯后,爐溫的波動(dòng)度也基本可以控制在要求范圍內。
?。?)恒溫箱控溫。要求測控溫范圍為100℃~400℃,220V單相電阻絲加熱,功率為3kW,溫度穩定性要求達到±0.5℃。
由溫度穩定指標,選用位式控制已不能滿(mǎn)足恒溫要求??蛇x用TMC300型溫度測控儀(沈陽(yáng)儀表科學(xué)研究院生產(chǎn))或其他同類(lèi)產(chǎn)品。儀表采用鉬電阻作為溫度檢測元件,測控溫范圍-50.0℃~600.0℃,分辨力0.1℃,測量精度0.2%,控制方式采用連續調節占空比。外部器件只須配接一只單相的30A/220V固態(tài)繼電器。對于封閉的恒溫箱的溫度控制,其恒溫指標可達到±(0.1~0.3)℃。
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