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        為什么我的溫度傳感器無法校準?
        - 2022-06-20-

         溫度是世界上常用的測量參數。溫度傳感器用于設計測量溫度的儀器。為了準確,所有溫度傳感器必須根據已知標準進行校準。

          矯正期間只檢查短期穩定性。長期的穩定性需要用戶監控和決定。

          在某些情況下,溫度傳感器在校準過程中可能會出現故障。即使溫度傳感器在進入校準前看起來正常工作,也會發生這種情況。

          溫度傳感器類型

          熱敏電阻、钚溫度計(PRT)和熱電偶是大多數溫度測量應用的儀器。每個都有特定的特點和局限性。

          一般來說,這些設備可靠,可以提供多年的無故障服務。但是,任意應用會對準確性和使用壽命產生很大影響。因此,必須正確處理和使用。為此,您需要了解其工作方式和限制。

          徐先生

          熱敏電阻是所有溫度傳感器中堅固的。由可變電阻器等固態裝置組成。

          隨著溫度的變化,熱敏電阻也隨之變化,具有優異的靈敏度、準確性和廣泛的電阻值。此外,它具有很好的長期漂移特性,對振動不敏感,也不會遇到其他溫度計類型可能出現的其他問題。

          因為對振動不敏感,所以校準一般不受輕微振動、沖擊或下降的影響。但是,它們的溫度范圍通常限制在100oC。

          鉑電阻溫度計(PRT)

          PRT的溫度范圍廣,準確度高,可以在所有溫度傳感器中使用廣泛。大部分在-196oC到420oC的溫度范圍內可用。但是,500oC以上的情況除外。當然,這取決于每個型號的規格和相應的校準。

          即使PRT準確度高,覆蓋范圍廣,也存在局限性。與熱敏電阻不同,钚受到污染,暴露在振動中、碰撞或掉落時,PRT的校準可能會發生變化。通過這些過程進行校準更改是累積的。因此,處理和使用PRT時要特別注意。

          熱電偶

          金屬熱電偶的優點是具有非常廣闊的溫度范圍,成本低廉。缺點是準確度相對較低,在極高的溫度下容易不均勻。

          諾貝爾金屬熱電偶具有非常廣闊的溫度范圍,準確度高,但價格更高。就像金屬熱電偶一樣,它們不容易均勻。

          矯正中失敗的八個主要原因

          1、熱敏電阻和PRT本身熱

          校準熱敏電阻及PRT時,應用公稱勵磁電流。所需的電流量通常在校準報告或制造商的規格中說明。

          從歐姆定律中,我們得知電流通過電阻時會消耗電力(I2R)。這個功率會產生傳感器熱。這就是所謂的“自我加熱”。校準溫度傳感器后,考慮了自身的發熱。使用兩個傳感器中的一個時,請確保讀數設置為適當的勵磁電流。電流太小或太大可能會發生測量錯誤。如果施加太多電流,這些傳感器甚至會受損。

          選擇“熱敏電阻”或“PRT”后,一些讀數會自動選擇適當的電流??赡苄枰渌謩釉O置。這些設置通常位于“檢查設置”菜單中。如果手動選擇電流,請經常參考溫度計的規格或校準報告,獲得正確的電流。

          2、低絕緣電阻和泄漏電流

          低絕緣電阻也稱為分流電阻,因為它允許電流流向測量電路之外。在電學上,這等于將其他電阻與傳感器并行。當低絕緣電阻發生時,過渡接頭溫度往往會變得太熱。

          另外,如果蓋子彎曲或密封層受損,絕緣電阻低,水分可能流入傳感器和導體。通常,通過正確的使用和處理可以避免此問題。

          3、轉換連接點

          熱敏電阻和PRT通常有切換連接點。轉換連接點是電纜線連接到傳感器導線的位置。引線被焊接或點焊。焊接后,節點太熱時,焊料融化,變成開放或不連續狀態。

          一般用環氧樹脂密封,防止水分和其他污染物。如果密封條承受的溫度超過環氧樹脂無法承受的溫度,密封條可能會破裂。這使水分和其他污染物能夠穿透密封到達電線和傳感器。水分累積在溫度傳感器低于環境溫度的溫度下浸泡或環境濕度高時明顯。

          PRT通常用粉末絕緣材料包裝。這種材料使PRT受機械沖擊產生的應力影響較小。密封性不好的話,低溫下隔熱材料會吸收空氣中的水分。水分或其他污染物導致測量錯誤,溫度傳感器可能無法校準。滯留的水分也會造成安全風險。隔熱層吸收大量水分,溫度傳感器放置在高溫熱源中,水分會變成蒸汽,密封條會膨脹或破裂。

          4、導線斷裂或不連續

          拉動、過度工作或受到壓力時,電纜可能會斷開,導致開放或分離。在某些情況下,傳感器或傳感器引線可能會斷開或斷開。直到溫度傳感器加熱,電線膨脹和分離,一些間歇性事件才引起注意。

          非常注意不要斷開或斷開連接,但如果有足夠的時間和使用時間,可能會發生。導體和傳感器導體的反復膨脹和收縮會造成人員傷亡,導致電線斷裂。

          5、污染

          污染可能是化學物質、金屬離子或氧化引起的。

          液體到達導線或傳感器導線時,PRT可能會發生化學污染。這可以改變鉑的純度,改變其電學特性。钚中的金屬離子污染通常發生在600oC以上。PRT傳感器是用高純度鉑制成的,因此容易受到這種類型的污染。金屬離子的污染是不可逆的,PRT的溫度可能會持續上升。這在基準溫度非常穩定的三水位電池中尤為明顯。PRT制造用于極高溫度時,其結構應保護傳感器免受離子污染。

          溫度傳感器蓋通常是密封的,以防止污染。工業溫度傳感器和輔助溫度傳感器在密封前都沒有清空。因此,通常它們內部會有干燥的空氣。它們暴露在各種溫度下時,在電線表面形成氧化。氧化主要影響溫度傳感器,其傳感元件包括鎢。氧化會增加金屬RTD中的RTPW(水三相點處的阻力)。幸運的是,可以使用制造商建議的溫度和程序對RTD進行退火處理,消除氧化。比較退火前后溫度傳感器和水箱三點精度等標準。這使您能夠確認流程是否成功。

          6、歇斯底里和不可重復

          磁滯現象是溫度計在連續的溫度范圍內移動時,溫度傳感器的讀數落后或出現“內存”效果的情況。測量取決于傳感器或電線暴露的以前溫度。溫度傳感器通過一定范圍的溫度(例如,從冷到熱)時,它會跟隨特定曲線。如果以相反的順序(本例中為冷帶熱)重復測量,則有延遲問題的溫度計將與前一組測量有偏差。重復時,偏移并不總是相同的。

          未損壞的標準钚電阻溫度計(SPRT)旨在防止SPRT變形,因此不會出現歇斯底里。但是耐用的PRT不是無變化的設計,至少會有一些延遲。當水分進入或水分滲透到溫度傳感器內部時,所有類型的RTD都可能發生歇斯底里。

          7、不均勻性

          在高溫下使用熱電偶時,其導線會受到污染。這將導致導線的局部sebeck系數在初始狀態下發生變化。也就是說,這改變了電線對溫度變化的敏感性。但是沿熱電偶的長度暴露的溫度和污染可能不均勻。Sebeck系數將成為沿熱電偶位置的函數。這導致測量誤差,該誤差不僅測量熱傳導在整個熱電偶總長度范圍內可以承受的溫度曲線,還測量節點的溫度。

          8、短期穩定性

          測量重復性是可以用多種方法使用的術語。必須由使用該術語的人定義。通常是指熱循環或校準過程中RTPW的重復性。

          為了防止溫度傳感器故障和避免污染,在惡劣環境下使用溫度傳感器時要采取適當的預防措施。不要讓過渡結承受高于或低于環氧密封或過渡結能承受的溫度。請參考溫度傳感器規格,或向溫度傳感器制造商咨詢過渡接頭溫度規格。如果過渡節點有可能暴露在高溫或微弱的高溫下,建議使用隔熱罩或散熱器。防止失敗的其他方法:

          不要摔倒、碰撞或振動PRT。

          不要彎曲不是設計為可以彎曲的護套。輕微的彎曲也會對校準或溫度傳感器的壽命產生不利影響。

          請勿將轉換接頭浸泡在液體中。

          不要超過溫度傳感器的溫度規格。

          不要長時間浸泡溫度傳感器。尤其是在可能發生氧化的溫度下。

          不要拉溫度傳感器電纜或過度收緊。

          感謝大家耐心看完,如果想要更多關于溫度傳感器的相關知識,歡迎聯系我們!


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