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淺談溫度儀表的選用標準

來源:江蘇寶德自動化儀表有限公司   2013年11月07日 14:52  
  溫度(temperature)是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度儀表是眾多儀表中的一個分支,常見的溫度儀表有溫度計,溫度記錄儀,溫度送變器等。
  
  1.溫度儀表種類選擇
  
  溫度測控儀表從工作原理上可分為三類:指針式、數字式、智能型。
  
  指針式儀表以傳統的動圈儀表為主,特點是結構簡單、價格低廉,這使它至今仍在工業中被采用,但其測量精度低,通常為1級~2.5級,讀數誤差大;無變送輸出,因而越來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,其測量準確度比動圈式有大幅度提高,一般為0.5%。數字顯示準確直觀,無人為誤差。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。
  
  隨著單片微處理器進人儀表中,使儀表的結構、性能、外觀等產生了巨大的變化,它實現了模擬儀表無法想象的功能。這類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,以適應與計算機聯網的要求。
  
  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似,選擇儀表的量程時,也應依據實際使用范圍,上、下留有一定余地,使在絕大部分情況下,測量數據不會超出量程。但也不能選擇過大量程,以免降低測量準確度和分辨能力。
  
  在選擇儀表準確度時,應考慮到所配用的測溫元件的種類。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%。若配用工業級熱電偶,儀表精度為0.5%即可。
  
  3.適應能力
  
  儀表對環境條件應有較強的適應能力。一般來說,儀表應能在-10℃~50℃、相對濕度小于85%RH、電源波動±(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
  
  位式控制結構簡單,外部只須配置一臺交流接觸器或固態繼電器即可工作,平時維護修理也較簡單方便。但其恒溫效果較差,存在固有的溫度波動,但仍適用于大量的、要求不太高的工業現場。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合,但其價格較高。連續調節的執行環節也有多種形式,常用的有移相觸發、標準調節電流輸出、占空比調節等。移相觸發調節功率已有很長歷史,優點是無級調整,精度較高。但由于不是零電流起動,di/dt很大,對電網干擾嚴重,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,視需要可選擇過零觸發和非過零觸發型的,它適于工業大功率調節控制。占空比調節方式,外部只需配接一只固態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
  
  (1)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℃,繼電器動作滯后1℃~2℃。選用K型偶,在1000℃溫度下可以長期工作,位式控制,外部只需一只三相交流接觸器即可工作。控制觸點的動作范圍是±(1~2)℃,再加上爐溫測量的滯后,爐溫的波動度也基本可以控制在要求范圍內。
  
  (2)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足恒溫要求。可選用TMC300型溫度測控儀(沈陽儀表科學研究院生產)或其他同類產品。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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