依靠摧體、固體或氣體的受熱棗脹原理,都能構成溫度變送器(甚¥也可悔戒變送器)·目其衙單、價廉而得到廣泛應用,家用電器和工業生產中.都能找到其蹤跡。
在有刻度的細玻璃管里亢^酒精或求銀而構成溫度計,這是久!為人熟知舳測溫儀表·然而它只能就№指示溫度.還不能算溫度變送器。如果在水銀溫度計的感溫泡附近引出根導線,在對應某個溫度刻度拽灶再日f出一韞導線,當溫度升!浚捌度時,水镕柱就擊把電路接通。匣之,溫度F降到該到度“下,R會把電路斷開。這樣.就畦為有固定切換值的位式作用溫度變送器.這種既有刻度可供就地指示2能發出通斷信號的溫度計,稱為電接點水銀溫度計。
倘若所封人的導線是順玻璃管軸向插^的.而目在玻璃昔外能曼活調整導線的長度.
使其下端可“處在任意溫度刻線位臀.能能改童坷換值.見囤
在被體嘭張式溫度計的玻璃管咀.渡棒“上的宅閫H允許有該梭體的飽和蒸氣Ⅲ,不允許存在大氣Ⅲ力所“玻璃管上端必須密封,這就為調整導線插^長度帶來極大困難+在圖2 2 1中.利甩巧妙W簡單的舟法使難題迎∞而解,在上半段玻璃管E封^丁可“轉動的細眭螺釘l,其橢圓形螺母2下懸掛著細導線3,導線下端插入下半段玻璃管中.“便與水銀接觸。固為上半段玻璃管的內壁橫斷面呈精圓形,所“螺釘轉動時螺母H能沿管上下移動.不能旋轉。這樣.就能通過轉動螺釘的舟法改變導線下端的高低,從而調接切換值。關鍵是如何在下破壞密封的條件下使管內螺釘轉動,此處利用r醴傳動方法。在玻璃管頂部的外面套r磁鐵4,轉動磁鐵時,管南螺釘h端的扁平鐵塊5被%引.使螺釘跟隨著轉動。
在水銀柱r端靠近感溫泡虹的管壁±封裝有男一根導線8-使術銀柱成為電接點的一極。上述螺釘、螺母,懸掛在螺母下的細導線是另一授.它由螺釘E部的導電軸承處封裝的導線7引出,
為了便f觀察切換值.在上半段玻璃管里也有標尺,根據螺母目標R L的剝度可知細導線下端的&置a十體R和F半蜃的韞度讀數標尺有同樣的分度。
與承銀住接觸的細導線.B新f坡水墩嶄蝕.而且不沾附水錳。
必須注意的是電接點水銀溫度計的通斷信于H限于低電壓小電流。如果電壓過高.由于低氣壓F的水銀蒸氣概易形成氣體放電.就擊拄水銀柱脫離導線時產生電弧。如果接Ⅻ狀態下電流站太,魯引起水銀柱升m.“墩在棱測m度下降后仍不脫離接魁.切換差就Ⅱ著女日大。№常通斷信號&5v&1mA“下。一股用E的通斷信號拄制赭體骨的基撅電流·再由集電搬輸出供報警或ft式淵節之用,這種情況F電接點上的電Ⅱ和電流很小.可m{考慮水錕柱的發熱升溫,困而坷換蓋就r分微小了。
遼應該提醒R意·水銀鏈與{線接觸之后.“罘棱測Ⅲ度繼镕±升.水m柱將在管壁與導線問的縫隙巾斗高,遮時有敏斷m積減小.碾有劃度E不再能嚏映設測溫度.讀數是無效的。
瞳用時迂要意產品所尷定的插^深度.H鮑搔&在破測介質中的深度不足m受環境m度影響,產生附加誤差,這8普通械體膨脹式韞度計也忠注意的。
電接點水銀m度計常用在恒溫水槽,im惜段窯調控制中.實驗室經常需要改變切換值的加熱豉冷卻裝置常坩可變電接點自式.
2.固體膨脹式
典型固體膨脹式溫度敏感元件是取金屬片,它利用線膨脹系數差別較大的兩種金屬材料制成Ⅸ層片狀元件.在溫度變化時將因彎曲變形而使其一端有明&位移。借此帶動指針就構成取金屬溫度計;帶動電接點實現通斷就構成雙金屬溫度開關。后者也就是位式作用的溫度變送器。
n金屬敏感元件通常用下列材抖制造:
(1)高錳臺金
這是錳、鑲、錒的合金(含Mn77%.Nil0%,Cul 8“),這種材料壁熱后膨張十分明顯,在25~150C問線膨脹系數n約為27 5×10 6C.即溫度每t升1℃將伸長原尺寸的百萬分之27 5。
(2)股鋼
這是鐵和鎳的臺盤(含Fe64蹦,Ni36%),經研究證明,這種成分&例下的合金線嘭脹系數a授小.在0~100C問約為(1~3)×i0…C.即在同樣溫度變化幅度之下其膨脹程度僅為高錳合金的=十分之一左右。
將這兩種材料軋制成疊合在一起的薄片.其中a大的材料為主動層,a小的為梭動層。把這種復合材料剪切戚條.使其一端固定,另一靖自由,受熱后將向被動層一側彎曲,受冷則向主動層一側彎曲,恢復到原有溫度則仍平贏如前。
溫度低時電接點接觸.溫度過高雙盤屬片向F彎曲,電接點斷開。例如電髓斗的溫度掙制常脅£種辦法。為?改變溫度,應能調整切換值,在此采用螺釘調整彈簧片的高度.惜此改變電接點間的韌始Ⅲ力。當接點聞Ⅲ力大時.必須在更高的溫度下才能斷開.此時電馳斗的平均溫度便得到提高。
上述電接點的動作原理雖然茼單.然m其動作速度緩慢.往往容易在接點間形成電弧‘即電^花)使電接點壽命減短。所“這仲埋動式n金屬電接點H能用在低電壓小電mq路里.或者電阻性負載“廈不常使用的設薔上。電瞰斗就是電阻性缸戴.mH亡H盛艋蹦使用。
為電接點的中斷,出現了各種各樣速動式電接點。例如電冰箱的過電流保護.常用碟形Ⅸ金屬片.見囤2 2 5。
把Ⅲ金屬片制成*b起的網盤形.并將圓心處固定。邊緣處有兩組電接*+串聯n電路里。飄盤屬H下方有電熱絲t電熱絲與被保護的冰箱壓縮機相連.當壓縮機電*L址時,此電熱&對Ⅲ金屬片加熱。起韌.雙金屬片并無明顯變化,R是材料內部熱成^增句Ⅱ但到一定程度之后·美然由*自起變為*口陷狀態,其邊緣上的電接點就在一瞬問斷開。由于動作極快.R是兩坦電接^串聯.就能有技地避免電弧形或。
除碟形外t也可以利用彈簧片q條形雙金輯片結臺,并設計適當的支點.宴觀速動效果e電飯鍋(也稱電域攫)在保溫階段就是利用這種俸感器幢電潭間歌通斷.保持Ⅱ度和70c左右。
速動式&緩動式在防lL電弧對電接點的危害方面,顯然卓有成斂。但其切換差罌增大很多·這也應該洼意。因為切換動作之前要儲備能量,積薔熱應力,zui終才能*Ⅻ爆&性礎怍。這就要求溫度變化比理想的切換中值更多.這必然會婕切換差Ⅻ太。
雙金屬片帶動電接點·其實質雖然是位式作用.但與特殊設計結臺也能賦F E連續怍用功能。例如汽車發動機的冷卻水溫指示表廈其所配溫度變送器都是Un金屬片為主掏成的,m圈z 2 6所示,在水溫f々感器及其指示儀表里,吾有一個周圍纏繞著電加熱絲的g金劇片·圖中分別用^&B表示。兩者的加熱絲串聯后由薔電池供電.井經過^的電接點舌再由車體形成閉镕。
擴散硅壓力變送器: http:///
微差壓變送器: http:///
一體化溫度變送器: http:///