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一体化超低温铑铁电阻温度计产品先容及其应用
编辑: 来源: 发布时间:2017-10-16 09:51:41

1、概述

超低温测量技术广泛应用于航天、国防、科研等领域,一直以来超低温测量技术是一大技术盲区,有效解决超低温测量在测温技术中占有非常重要的地位。

一体化超低温铑铁电阻作为温度测量和控制的传感器与显示仪表配套,以直接测量或控制生产过程中的介质温度。研发的第一代本安型一体化铑铁电阻产品其性能符合国家颁布的“爆炸性气体环境用电气设备”(GB3836-2010)标准设计制造,并经国家仪器仪表防爆安全监督检验站测试合格,是爆炸环境理想的温度传感器。

一体化超低温铑铁电阻温度计防爆证

2、工作原理

铑铁电阻温度计工作原理是基于物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,铑铁电阻元件足采用先进的制造技术进行生产,当被测介质中有温度梯度存在时,则所测得温度是感温元件所在范围介质中的平均温度.它具有响应速度快、精度高、长期稳定性好、测量温区范围大以及热电效应较线性等优点,目前已经广泛地应用于低温测量传感器,髯铁电阻感温元件一般小可用陶瓷封装结构(图1- A)。两根金制内接电引线图(1-B)端与温敏元件(1-C)相连,另一端则与外接电引线连接(图1-D)。2对外接电引线采用低热导率的磷青铜材料,引线表面涂有的聚酰亚胺以具有良好的绝缘性能。变送器采集前端传感器输入的模拟信号,转换成数字信号,并加以数据处理,最后输出标准的4-20mA来传递传感器所检测的温度值,达到从温度转换到4-20mA的温度测量的效果。

 

 一体化超低温铑铁电阻温度计温度元件

铑铁电阻的工作原理是RH+0.5%Fe合金冶炼成金属锭后,将经过后续的冲模、拉丝、退火、绕制、清洗等工艺。由于合金冶炼成金属锭之后,Rh-Fe合金锭不再熔化了,因此合金冶炼的过程是铁含量和分布均匀度控制的最重要阶段。Rh-Fe合金锭的铁含量、铁分布的不均匀,将直接决定每一段Rh-Fe感温丝材上的铁含量、铁分布的不均匀,导致Rh-re感温丝材电阻率特性的不同.至今为止制作RIRTRh+0.5%Fe合金,都是在地面采用常规冶炼方法制成的合金锭,因为重力的影响,会在Rh-Fe合金锭产生铁含量的差异由这些合金锭拉制出Rh-Fe丝材,会因为感温丝材上的铁含量、铁分布的不均匀,导致电阻一温度关系的差异至今还需要多点分度、用多项式拟合计算出分度表。

铑铁电阻的分度特性研究中Rusby1982年提出了如下的多项式,用RIRT分度数据做了拟合计R=bk [1n(T+r)]

其中:r取值范围为8-10,可以将拟合方次从式(1)的11次方,降低到6次方,拟合标准偏差可以保持在0.3mk以下.若将r固定取9,用式(2)7次方拟合,拟合标准偏差还可以保持在0.3mK以下。

 

3、产品技术指标

类别

铑铁电阻

型号

SBWZ-2540/24Ki

分度号

RhFe

测量范围

1.2K-300K

防爆等级

ExiaIIC  T6 Ga

允许偏差

±0.5%FS

 

4、产品选型

一体化铁电阻温度计型谱:

一体化铑铁电阻温度计型谱

 

用户可根据实际测温需求按上述型谱选取适用型号。

 

5、产品结构及性能

铑铁电阻温度计在制造上采用特制的屏蔽线作为引线,其保护层具有耐低温的特性,引线与铑铁电阻采用专有技术进行连接,做成感温组件以后封胶十不锈钢套管内,采用耐低温封胶材料可以在-269-50℃之间正常使用,完全符合铑铁电阻的测量范围。

 一体化铑铁电阻温度计

 

铑铁电阻温度变送器在性能测试上主要测试:绝缘强度和精度。绝缘强度标准为:各接线端子对外壳可以承受历时I min的交流j()Hz正弦波上频耐压试验,工频耐压试验电压值为交流有效值500V,无击穿和闪络.

 

6、产品安装

一般变送器输出为双绞铜线即可,但为保护变送器的连接导线不受外来机械损伤和由于外磁场而造成对电子式显不仪表的影响,连接导线等应加以屏蔽,最好将导线装入接地的钢管内。

一体化铑铁电阻温度计接线图

 

温度仪表的安装位置一般情况应尽可能保持垂直(图a),以便于温度计套管插入深度的控制,但在有流速的情况下,温度仪表则倾斜安装(图b),如有可能,最好选择安装在管道的弯曲处(图c),温度仪表的工作端应位于被测介质的中部,且与被测介质的流动方向相对,接插件的出线孔应该向下,以防水汽和脏物等落入沾污腐蚀而影响密封性。

 

 一体化铑铁电阻温度计安装示意图

7、产品故障及维修

1

故障现象

显示仪表指示值比实际值低或示值不稳定

可能原因

保护管内有水或接线盒上有金属、灰尘或感温元件短路

修理办法

(1)     倒出水或清除灰尘,并将勃湿部分加以干燥处理,提高绝缘(不能用火烤)

(2)     用万用电表检查短路或接地的部位,并消除之,如系热感敏元件短路,应进行检修或更换

2

故障现象

显示仪表指示大于20mA

可能原因

感温元件断路或变送器损坏

修理办法

(1)断开感温元件与变进器引线,首先检查感温元件,如果感温元件断路,则应更挺感温元件。

(2)如感温元件不损坏,则变送器损坏,应更换变送器

3

故障现象

显示仪表指示为零或无指示

可能原因

(1)     负载电阻短路

(2)     负载电阻开路

(3)     变送器损坏

修理办法

(l)检查负载电阻是否损坏

(2)加负载电阻不损坏,则变送器损坏,更换变送器

 

8、产品应用

国外只有少数企业正在研制中,国内尚无企业生产同类产品,该产品采用最新国家防爆标准GB3836.1~4-2010.研制成功将填补国内空白,具有极高的战略意义。

产品选型需要注明螺纹规格,插深长度,如有特殊需求联系本厂双方协议定制。

 

 

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