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目前,我國爐溫1 600℃ 以下的工業(yè)爐大都采用熱電偶測溫。在設(shè)計溫控系統(tǒng)時應(yīng)根據(jù)測溫范圍、使用條件(爐內(nèi)介質(zhì))及經(jīng)濟成本合理地選用熱電偶。價格低廉的K型熱電偶適用于400-1000℃的爐溫測量范圍,測量誤差為±4% ;中溫爐可選用s型熱電偶,在1 000℃ 以上其測量誤差不超過1℃,所以是一種很穩(wěn)定的測溫元件,其價格僅為雙鉑銠熱電偶(B型)的一半左右。
對于不超過1600oC的工業(yè)爐(真空爐、鉬絲爐等)也常選用B分度熱電偶測溫,雖然價格較高,但在1000—1600cc范圍內(nèi)穩(wěn)定性很好,機械強度也較大,可長期使用。但這種熱電偶不能在有氫氣等還原性氣體的場合工作。當(dāng)用于真空爐、鉬絲爐測溫時,由于鉑金屬會產(chǎn)生蒸發(fā),應(yīng)選擇氣密性好的剛玉管作為保護套管。
鎢錸熱電偶是一種遠比鉑銠熱電偶便宜的測溫元件,可用于1 750℃以下的測溫;當(dāng)工作溫度高于1 800℃時,其測量重復(fù)性變差,使用壽命縮短。這種熱電偶不能在大氣氣氛中工作,用于鉬絲爐測溫時,應(yīng)讓它的高溫探頭暴露在氫氣中,使之受到保護而不被氧化。在還原性或惰性氣體環(huán)境中,這種熱電偶的長期漂移不大于2℃ ,所以是很穩(wěn)定的。
工作爐溫高于1 600℃時一般采用非接觸測溫方法,最常用的是光學(xué)高溫計。光學(xué)高溫計的靈敏度及準確度較高,但它不能納入自動測控系統(tǒng),需要目視觀讀儀表,人為誤差難以控制。為了實現(xiàn)高溫爐的爐溫自動控制,可采用紅外測溫儀表,特別是光導(dǎo)纖維傳感紅外輻射溫度計。
熱電偶保護管材質(zhì)不良時,當(dāng)爐中保溫材料(耐火磚、氧化鋁粉等)的絕緣電阻因爐溫升高而急劇下降后,加熱電源會通過這種低阻通道干擾溫度毫伏信號。干擾嚴重時會導(dǎo)致爐溫漂移不定甚至失控。設(shè)計系統(tǒng)時可考慮采用信號隔離技術(shù),提高信號通道的抗共模干擾能力;現(xiàn)場安裝時,應(yīng)將熱電偶的信號線(補償導(dǎo)線)單獨穿管敷設(shè)至控制柜內(nèi);當(dāng)車間設(shè)計采用多爐集中控制方案時應(yīng)考慮在各測溫點加入溫度變送器或信號隔離放大器,以提高檢測信號的信噪比,并減小信號的線路衰減。
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