论文---过程控制

《论文---过程控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章：热电偶的选择第一节：标准热电偶第二节：热电偶的规格第三节：热电偶的结构第四节：适用温度范围第五节：颜色代号标准第六节：热电偶的选择第二章：热电偶的正确使用第一节:安装不当引入的误差第二节:绝缘度变差而引入误差第三节:热惰性引入的误差第三节:热惰性引入的误差第四节:热阻误差第三章：热电偶测温误差分析第一节：热电偶测温过程的理论分析第二节:辐射换热引起的测温误差第三节:热电偶导热引起的测温误差第四章:热电偶的劣化及对策第一节:贵金属热电偶的劣化第二节:廉金属热电偶的劣化第三节:钨徕热电偶的劣化第四节:渗碳炉用热电偶的劣化及对策第一章：热电偶的选择在化工生产过程中，热电偶是

2、极为重要的一次元件。热电偶的正确合理使用，不仅能够确保生产安全，而且可以提高产品的产量和质量。为此，应对热电偶的技术规范和结构作较全面的了解。现根据文献『1』，结合我国具体特点进行了一次删减和补充，希望能够对仪表测量行业的同行们在国内及国外引进项目中热电偶的选用及维护方面有所帮助。第一节：标准热电偶热电偶系统由热电偶传感器、测领和控制仪表一级热电偶传感器与仪表连接的导线组成。热电偶可以分为两大类：廉金属类（分度号为J、K、T、E、N）和贵金属类（分度号为R、S、B）。其中J型和K型是工业控制中使用最广泛的热电偶。J型是铁－康铜热电偶，主要特点是通用性强，可以在温度高达760°

3、C（1400F）的氧化和还原气体环境中使用。这种热电偶正极为纯铁偶丝，铁的氧化电阻的，极易生锈。目前尚无好的防锈措施，因此沿海地区的工厂或有盐害存在的区域不宜采用。这就使J型热电偶在中温场合中的应用受到了限制。K型热电偶的正、负极都是高镍合金、适用于氧化或惰性气氛，测温温度可达1260C（2300F）。K型热电偶不能用于还原气氛，如热处理过程及含有氢气，游离氨、一氧化碳等的过程都是还原性气氛。在还原气氛中，如果温度达到800～950C,K型热电偶的正极（含有9%铬的镍基合金）会氧化生成一种浅绿色的氧化铬,使原来的尖晶石型镍铬氧化物结构受到破坏，即所谓的“律师现象”（在渗碳气氛

4、中，在高温下，由于形成碳铬以至在金晶界发生选择性氧化而造成的一种很强的腐蚀作用），从而消耗正极中的铬含量，造成电动势的降低。K型热电偶的正极暴露在400－600℃温度范围时，易发生老化并引起热电偶在正方向大约5℃的变化。因此，如果选用K型热电偶测量范围是400－600℃时，被测过程的温升必须十分缓慢，如欲测出4℃的温度变化就需要一小时或更长时间。N型(镍铬硅合金一镍硅)热电偶在400－600℃的温度条件下，不会出现老化。因此，在相同环境条件下，N型热电偶校验值的稳定性要比K型的好。N型热电偶是一种较新型的热电偶。在第六届国际温度讨论会上(1982年3月于美国)肯定了N型热电偶

5、的有用性。其合金组成见表1所列。这种热电偶在高温环境中耐氧化性能好，最高测量温度为+1300℃，但其热电势特性的线性不如K型热电偶。在国外N型热电偶多用于核电站的温度测量，其使用范围正逐步向其它应用领域扩展，有普及和取代贵金属热电偶的趋势。T型(铜一康铜)热电偶主要用于低温和环境温度的测量。T型热电偶的热电势特性与温度成比例，因此测量精度高。E型(镍铬-康铜)热电偶的特点是耐氧化、耐腐蚀性能好。它是为了补偿J型热电偶的缺点而研制的，在廉金属热电偶中是价格最贵的一种。这种热电偶能产生较大的热电势，因此经常用于热电堆的温度测量。图1是工业常用热电偶的温度一热电势关系曲线图。在贵金

6、属热电偶中，R型(铂锗13一铂)和S型(铂锗1。一铂)热电偶可用于测量1480℃的温度，而B型(铂锗3。一铂锗6)热电偶则可测量1700℃的高温。R型和S型热电偶可用于氧化或J隋性气氛中。B型热电偶既可用于氧化或惰性气氛中，也可用于真空气氛中。但这三种热电偶都不能在还原气氛中使用。否则热偶元件就会被污染，引起热电偶校正值的变化，而且会过早失效。第二节：热电偶的规格任何新制热偶的精度或出厂检定可以用毫伏偏差表示，或者用标准的电动势(EMF)温度表中的温度表示。在有关的技术学会文件中对热电偶的出厂检定标准和特殊允差都进行了规定。图2所示即为ANSIMC96.1，ASTME23o和

7、NBS125所规定的J型和K型热电偶的出厂检定允差。从图中可知国际标准化协会、测试和材料协会、美国国家标准局规定的初期允差均为士4下(士2.2℃)，即温度范围的0.75%。这种热电偶特殊等级的初期校验允差为士2下(士1.1℃)，即温度范围的士0.4%。两种允差都比较大。对严格的温度控制来说，希望获得1/4允差的材料，这种材料的初期允差应恰好是特殊等级允差的一半。在大多数情况下，J型热电偶的最高温度极限是1000下，K型热电偶为2000下。美国ISA指定的热电偶基本情况如表1所示。我国于1984年正式采用