溫度儀表類型及類型選擇

溫度儀表 類型
智能溫控儀表
智能溫控儀表由單片機(jī)控制，可輸入各種熱電偶、熱電阻或線性信號。具有PV、SV值變送功能。五種輸出方式只須插上相應(yīng)模塊即可，正反控制任意設(shè)置；性能高、質(zhì)量好，低價格，提供了四種報警方式；手動自動切換。主控有兩位式、PID兩種控制方式。智能溫控儀表出廠前進(jìn)行嚴(yán)格的測試，提高了儀表的可靠性。溫控儀表常見的故障一般是操作或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。儀表帶有RS-485多主機(jī)通訊方式與上位機(jī)連接，通過通訊協(xié)議的配合，可以構(gòu)成DCS操作系統(tǒng)。
數(shù)顯溫控表
數(shù)顯溫控儀表為三位或四位數(shù)碼管顯示，單一信號輸入。并應(yīng)用了獨特的抗干擾技術(shù)，精度高，控制效果好，安裝方便。并有二位式、三位式、上下限位差、時間比例、可控硅連續(xù)調(diào)節(jié)式、位式PID、PID連續(xù)調(diào)節(jié)等多種控制方式。產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。溫度儀表根據(jù)需要還可增加超溫報警功能，可廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、紡織、塑料、制冷、烘箱等用作溫度測量和自動控制。

溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，幫需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。
溫度儀表通常分一次儀表與二次儀表，一次儀表通常為：熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計、就地溫度顯示儀等。二次儀表通常為溫度記錄儀、溫度巡檢儀、溫度顯示儀、溫度調(diào)節(jié)儀、溫度變送器等。
 
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(shù)字式、智能型。
指針式儀表以傳統(tǒng)的動圈儀表為主,特點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，這使它至今仍在工業(yè)中被 采用,但其測量精度低，通常為1級~2.5級,讀數(shù)誤差大；無變送輸出，因而越來越多地被數(shù)字 儀表所取代。
數(shù)字式儀表，如現(xiàn)在被大量使用的數(shù)顯表等，其測量準(zhǔn)確度比動圈式有大幅度提高，一般為0.5%。數(shù)字顯示準(zhǔn)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(xù)調(diào)節(jié)方式。
隨著單片微處理器進(jìn)人儀表中，使儀表的結(jié)構(gòu)、性能、外觀等產(chǎn)生了巨大的變化，它實現(xiàn)了模 擬儀表無法想象的功能。這類智能化數(shù)字儀表不僅具有檢測、轉(zhuǎn)換、顯示、調(diào)節(jié)功能，還增加了程 序控制、故障自診斷、信息數(shù)據(jù)通信、遙測遙控等功能，以適應(yīng)與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的要求。
量程和準(zhǔn)確度的選擇
與在上節(jié)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(yīng)依據(jù)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(shù)據(jù)不會超出量程。但也不能選擇過大量程，以 免降低測量準(zhǔn)確度和分辨能力。
在選擇儀表準(zhǔn)確度時，應(yīng)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(dāng)高些，如0.2%~0.5%。若配用工業(yè)級熱電偶，儀表精度為0.5%即可。
適應(yīng)能力
儀表對環(huán)境條件應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。一般來說,儀表應(yīng)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(yīng)具有較強(qiáng)的抗共模、串模干擾能力。
控制方式
位式控制結(jié)構(gòu)簡單，外部只須配置一臺交流接觸器或固態(tài)繼電器即可工作,平時維護(hù)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(yè) 現(xiàn)場。PID、自整定PID以及其他連續(xù)調(diào)節(jié)方式適用于對恒溫要求高的場合，但其價格較高。連續(xù)調(diào)節(jié)的執(zhí)行環(huán)節(jié)也有多種形式，常用的有移相觸發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)電流輸出、占空比調(diào)節(jié)等。移相 觸發(fā)調(diào)節(jié)功率已有很長歷史，優(yōu)點是無級調(diào)整，精度較高。但由于不是零電流起動，di/dt很大， 對電網(wǎng)干擾嚴(yán)重，現(xiàn)在大功率控制中已不再采用，主要應(yīng)用于小功率、精密控溫的場合。標(biāo)準(zhǔn)調(diào) 節(jié)電流輸出，后須配接可控硅調(diào)功器，視需要可選擇過零觸發(fā)和非過零觸發(fā)型的，它適于工業(yè)大 功率調(diào)節(jié)控制。占空比調(diào)節(jié)方式，外部只需配接一只固態(tài)繼電器就可完成對強(qiáng)電的控制和弱、強(qiáng) 電之間的隔離，結(jié)構(gòu)簡單可靠，因而在各種設(shè)備的溫度控制中得到廣泛應(yīng)用。

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(shù)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(nèi)。
(2)恒溫箱控溫。要求測控溫范圍為100℃~400℃ ,220 V單相電阻絲加熱，功率為3kW， 溫度穩(wěn)定性要求達(dá)到±0.5℃。
由溫度穩(wěn)定指標(biāo)，選用位式控制已不能滿足恒溫要求。可選用TMC300型溫度測控儀或其他同類產(chǎn)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(xù)調(diào)節(jié)占空比。外部器件 只須配接一只單相的30 A/220 V固態(tài)繼電器。對于封閉的恒溫箱的溫度控制，其恒溫指標(biāo)可達(dá) 到 ± (0.1~0.3)℃。