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(一)工业用铂电阻温度计的种类和性能 工业用铂电阻沮度计的电阻温度系数为3.580 x 10-'fl/fl·℃,剩余电阻约为2 x 10-'fl.它的工作范围为一200℃到8501C.为适应工业应用的需要,必须首先考虑抗冲击、抗振动、耐高压强和其它抗有害气体侵蚀的能力。除此以外,还必须有适中的复现性和稳定性。为满足以上各项要求,工业用铂电阻温度计的结构要牢固,但这样也会造成应力,从而影响了稳定性,这是铂电阻的不足之处。尽管如此,它仍比工业用热电佣的侧沮准确度要高,因而,深受电力、航空、航天、机械制造、纺织工业等行业的青睐。 I种类 工业用铂电阻沮度计的种类很多,有各种不同的绕制形式、不同的骨架材料和尺寸以及不同的套管结构等。这些结构各异的热电阻大体可归纳为下列几种类型。 (1)工业用玻瑞热电阻 将铂细丝圈绕在玻瑞骨架上,丝径可小到。.01mm,将绕组完全地嵌入玻瑞管中,形成一个测温传感器的整体。这种传感器工作范围只限于400'C以下,主要是因玻瑞针的软化点所致。这种元件价格低廉,所以用盆较大. (2)工业用瓷管铂热电阻 将铂细丝圈绕在玻瑞骨架上,丝径可小到。. 01 mm,将绕组完全地嵌入玻瑞管中,形成一个侧温传感器的整体。这种传感器工作范围只限于400'C以下,主要是因玻瑞管的软化点所致。这种元件价格低廉,所以用盆较大. (2)工业用瓷管铂热电阻 将铂丝圈装入双孔或四孔的高纯氧化铝绝缘管中,可以将水泥把丝圈从一边枯在细管的壁上,或可在瓷管中塞入松散的板化铝粉末,防止铂圈在管中自由振动,造成示值不稳定或复现性不佳。垫塞权化铝粉末的方法比较好,它起着固定铂丝圈的作用。瓷管热电阻传感器的工作范围为一200℃到650℃或8501C,是各类铂热电阻中主要的一种。它的应用面广,用A很大,目前在我国占主导地位。 (3)厚膜、薄膜热电阻 这种元件有的发展前景。厚膜电阻常采用网板印刷法 (Screen-printing Process)制成铂浆沉积在衬底上,其铂膜的厚度>7jm,然后再烧制,随后在衬底的表面上彼盖一层袖,再次绪烧.这样,在铂元件上形成一层坚固的保护膜,元件的电阻值经激光技术刻划,调整到规定值(例如~loon)。网板印刷元件的使用沮度不宜太高,一般约为500℃以下,除网板印刷外,现在广泛使用滋射法制成薄膜元件。这种元件的膜厚度只有约25m,用上述两种方法得到的传感器可大大节约贵金属铂材料。目前膜状热电阻有各种不同形式.包括直径为3mm.长为25mm的标准型传感器,它们都应符合国家或国际编号,以解决互换性的间题。膜状传感器的 优点是对机械冲击不敏感,所以说比上述传统的丝绕元件更为结实。然而,其缺陷也是明显的。由于热膨胀的差异,会在传感器上产生应力.这类膜状传感器的产逐年剧增,是工业用铂电阻温度计领城的发展方向。
2祖定性 铂丝中的应力会引起电阻的变化,因而使得W (t卜t或R(t)-t的关系发生偏离。如果由于氧化等原因,使铂丝中杂质浓度起变化,也会影响到沮度计的性质。橄定性是衡盆沮度计性能的一项重要指标。稳定性是如何来侧试的呢?在预定的工作温区内,在极端的沮度之间,用热循环来试验随时间的稳定性.用R(0 C)的变化来判别像定性的状况。常用的工业用铂热电阻,在热循环后,其分度值有一定的漂移。沮度计受潮之后,也会有不稳定的现象产生。其结果形成滞环曲线.滞环的产生主要是由于铂丝的退火状态(约2000-4500)到受应力状态(~一170℃以下),电阻的可逆变化引起的,另一原因是铂元件在套管中受湘,潮气在丝材上起分流电阻的作用。防止的方法是:首先应考虑使工业铂电阻温度计进入稳定态,这一点非常重要;其次是将套管严密密闭,防止潮湿气体进入。应该指出:不稳定性和濡后的区别是十分细徽的,只是后者考虑到可逆性的存在。 3自热效应和响应时间 在侧盆退度计的电阻时,会有电流通过电阻,电流会产生焦耳热,造成沮度计与待侧介质之间存在沮度差,此差值与温度计的特性以及元件与介质热交换之间的系数有关。我们知道.焦耳热(H)与电流(‘)的平方成正比.通常我们在1mA和了万mA电流下进行侧云,并以is的函数作图,线性外推到OmA的侧I电流。因此,可以用溯量退度计电阻随侧电流的变化来估计自热效应对测童值的影响。 沮度计的响应时间也是一项重要的性能参数。它取决于沮度计本身的特性,以及其待测介质的性质。测定温度计的响应时间的方法通常有两种一是以温度计的电阻作为加热元件,在现场条件下侧试温度计的响应时间。二是以一种规定的条件下侧量响应时间,然后以相似原理推算到现场待测介质的响应时间。
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