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2020-09-14

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久茂温度传感器校准失败的8大原因
点击次数:118 更新时间:2024-04-02

 久茂温度传感器校准失败的8大原因

久茂温度传感器校准期间失败的8大原因

1、热敏电阻和PRT中的自热

校准热敏电阻和PRT时,将施加标称励磁电流。所需的电流量通常在校准报告或制造商的规格中说明。

我们从欧姆定律了解到,当电流流过电阻时,会消耗功率(I2R)。该功率导致传感器发热;这就是所谓的“自加热"。校准温度传感器后,已考虑其自发热。

使用任何一种传感器时,请确保将读数设置为适当的励磁电流。电流太少或太大都会导致测量错误。如果施加太多电流,这些传感器甚至可能会损坏。

当选择“热敏电阻"或" PRT"时,某些读数会自动选择合适的电流。其他可能需要手动设置。这些设置通常在探头设置菜单中。如果您手动选择电流,请始终参考温度计的规格或校准报告以获取正确的电流。

2、低绝缘电阻和漏电流

低绝缘电阻有时称为分流电阻,因为允许电流流到测量电路之外。在电气上,这就像将另一个电阻与传感器并联。当发生低绝缘电阻时,过渡结温度常常变得太热。(集线器不应太热,以至于很难触摸。)

此外,如果护套弯曲或密封层受损,可能导致绝缘电阻低,从而使水分进入传感器和导线。通常可以通过正确使用和处理避免此问题。

3、过渡连接点

热敏电阻和PRT通常具有过渡连接点。过渡连接点是电缆导线连接到传感器导线的位置。引线将被焊接或点焊。如果它们被焊接并且结点变得太热,则焊料将熔化,从而导致开路或断续状态。

通常,结用环氧树脂密封以防止水分和其他污染物。如果密封件承受的温度超过环氧树脂无法承受的温度,则密封件可能会破裂。这使水分和其他污染物可以穿透密封并到达导线和传感器。当温度传感器在低于环境温度的温度下浸泡或环境湿度较高时,水分累积明显。

PRT通常包装有粉末状的绝缘材料。这种材料使PRT不太容易受到机械冲击引起的应力的影响。除非存在良好的密封性,否则在低温下隔热层会吸收空气中的水分。水分或其他污染物会导致测量错误,并导致温度传感器无法校准。滞留的水分也会带来安全隐患。如果绝缘层吸收了很多水分,并且温度传感器被置于高温热源中,水分将变成蒸汽,可能导致密封件吹胀或破裂护套。

4、导线断裂或断续

如果拉扯,过度工作或承受压力,电缆可能会断裂,从而导致断路或断续。有时,传感器或传感器引线可能断开或断续。直到温度传感器被加热,导致导线膨胀和分离,一些间歇性事件才引起注意。

即使已经非常注意防止断开或断续的连接,但只要有足够的时间和使用时间,它们仍可能会发生。导线和传感器导线的反复膨胀和收缩最终可能会造成人员伤亡,从而导致导线断裂。

5、污染

污染可能由化学物质,金属离子或氧化引起。

如果液体到达导线或传感器导线,则在PRT中可能会发生化学污染。这可以改变铂的纯度,从而改变其电特性。纯度的任何变化都是永性的。

铂丝的金属离子污染通常发生在600oC或更高温度下。因为PRT传感器是使用高纯度铂丝制造的,所以它们最容易受到这种类型的污染。金属离子的污染是不可逆的,会导致PRT的温度不断上升。这在参考温度极其稳定的三水位电池中尤为明显。当PRT制造用于高的温度时,其构造应使传感器免受离子污染。

温度传感器护套通常被密封以防止污染。工业温度传感器和辅助温度传感器在密封之前均未排空。因此,通常,它们内部将有一些干燥的空气。当它们暴露于各种温度下时,会在电线表面形成氧化。氧化主要影响温度传感器,其感测元件包含铂丝。氧化会导致金属RTD中RTPW(在水三相点处的电阻)增加。幸运的是,可以使用制造商建议的温度和步骤,通过对RTD进行退火来去除氧化。在退火前后,将温度传感器与水箱三点精度等标准进行比较。这使您可以确定该过程是否成功,

6、磁滞和不可重复

磁滞现象是指当温度计在连续的温度范围内移动时,温度传感器的读数会滞后或出现“记忆"效应的情况。测量值取决于传感器或电线暴露的先前温度。如果温度传感器是第一次通过一定范围的温度(例如,从冷到热),它将遵循特定的曲线。如果以相反的顺序重复测量(在我们的示例中为冷到热),则具有滞后问题的温度计将与上一组测量值有所偏差。如果重复,则偏移量可能并不总是相同。

完好无损的标准铂电阻温度计(SPRT)不会出现磁滞现象,因为SPRT设计为无应变。但是,坚固耐用的PRT并非无应变设计,并且至少具有一些滞后现象。水分进入或水分渗入温度传感器内部,都会在任何类型的RTD中引起磁滞现象。

7、不均匀性

在高温下使用热电偶时,其导线可能会被污染。这导致导线的局部塞贝克系数从其初始状态改变。换句话说,这改变了电线对温度变化的敏感性。但是,沿热电偶的长度方向暴露的温度和污染可能并不均匀。塞贝克系数随即成为沿热电偶位置的函数。这导致测量误差,该误差取决于热电偶在整个热电偶的整个长度范围内所承受的温度曲线,而不仅是测量结点处的温度。

8、短期稳定性

测量可重复性是一个可以用多种不同方式使用的术语。它应该由使用该术语的人员定义。它通常是指热循环或校准过程中RTPW的可重复性。

当温度传感器不能满足其短期稳定性指标时,这意味着在特定温度下测量之间的偏差超出了其指标。这可能是由于较大的标准偏差或沿一个方向连续漂移的读数引起的。短期稳定性问题的潜在原因包括:

湿气、污染、应变、漏电流、机械冲击、不均匀性

为防止温度传感器故障并避免污染,在恶劣环境中使用温度传感器时应采取适当的预防措施。请勿使过渡结承受高于或低于环氧密封或过渡结所能承受的温度。请参考温度传感器的规格,或与温度传感器制造商联系以获取过渡结温度规格。如果过渡接点有可能暴露在高温甚至微弱的高温下,则建议使用隔热罩或散热器。

其他防止失败的方法:

请勿摔落,撞击或振动PRT.

切勿弯曲未设计成可弯曲的护套。即使轻微的弯曲也会对校准或温度传感器的使用寿命产生不利影响。

切勿将过渡接头浸入液体中。

切勿超出温度传感器的温度规格。

请勿长时间浸泡温度传感器,尤其是在可能发生氧化的温度下。

请勿拉扯或过度拉紧温度传感器电缆。

如果温度传感器需要退火,请使用推荐的温度和技术。然后,始终通过将其与主要标准进行比较来验证温度传感器的准确性。

定期将温度传感器的精度与主要标准进行比较,例如水三点电池或校准的SPRT(标准铂电阻温度计)。

 

 

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