熱套式雙金屬溫度計:高溫高壓環(huán)境下的溫度測量利器
作者:
xpyb 添加時間:2025-07-03 09:47:08
熱套式雙金屬溫度計是一種專為高溫、高壓工況設(shè)計的溫度測量儀表,在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是涉及高溫流體(如蒸汽、熱油等)的管道或設(shè)備溫度監(jiān)測中應(yīng)用廣泛。其核心特點(diǎn)是在雙金屬感溫元件外部增加了一個金屬保護(hù)套(熱套),以增強(qiáng)儀表對惡劣環(huán)境的耐受能力。
一、工作原理
其基礎(chǔ)原理與普通雙金屬溫度計一致,即利用雙金屬片的熱脹冷縮特性:
兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片(如銅和鐵鎳合金)被牢固地焊接或軋制在一起,當(dāng)溫度變化時,由于兩種金屬的膨脹程度不同,雙金屬片會發(fā)生彎曲變形,溫度越高,彎曲程度越大。這種變形通過儀表內(nèi)部的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(如齒輪、連桿)傳遞到指針,***終在刻度盤上指示出對應(yīng)的溫度值。
而熱套的作用是將雙金屬感溫元件與高溫、高壓的被測介質(zhì)隔離開,僅通過熱傳導(dǎo)將介質(zhì)溫度傳遞給感溫元件,既保證測量準(zhǔn)確性,又保護(hù)元件不受介質(zhì)直接沖刷、腐蝕或高壓破壞。
二、結(jié)構(gòu)組成
熱套(保護(hù)套管):通常由耐高溫、高壓的金屬材料(如不銹鋼 304、316,或合金鋼材)制成,直接插入被測介質(zhì)中,具有良好的導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度,能承受高溫(可達(dá) 600℃以上)和高壓(可達(dá) 30MPa 以上)。
雙金屬感溫元件:由兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片復(fù)合而成,是溫度測量的核心敏感部件,安裝在熱套內(nèi)部,通過熱套傳導(dǎo)的溫度發(fā)生變形。
傳動機(jī)構(gòu):將雙金屬片的彎曲變形轉(zhuǎn)化為指針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,通常由齒輪組、傳動軸等組成,保證傳動精度。
指針與刻度盤:指針隨傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動,在刻度盤上直觀顯示溫度值,刻度盤通常標(biāo)注有溫度范圍(如 - 50℃~600℃)和精度等級。
連接方式:熱套與被測設(shè)備的連接多采用法蘭或螺紋,根據(jù)工況壓力和安裝需求選擇,確保密封可靠,防止介質(zhì)泄漏。
三、核心特點(diǎn)
耐高溫高壓:熱套的特殊設(shè)計使其能在高溫(如 - 50℃~600℃)和高壓(如≤30MPa)環(huán)境下穩(wěn)定工作,適用于蒸汽管道、鍋爐、化工反應(yīng)釜等極端工況。
抗腐蝕與耐磨:熱套材質(zhì)選擇耐腐蝕性強(qiáng)的金屬,可抵御酸堿、油氣等腐蝕性介質(zhì)的侵蝕,同時耐受介質(zhì)流動的沖刷磨損。
測量穩(wěn)定:雙金屬元件響應(yīng)速度較快(一般≤10 秒),測量精度較高(通常為 ±1.5% FS 或 ±2.5% FS),且無需外接電源,適合現(xiàn)場直接讀數(shù)。
安裝便捷:通過法蘭或螺紋直接安裝在設(shè)備管道上,結(jié)構(gòu)堅固,維護(hù)簡單,無需頻繁校準(zhǔn)。
安全性高:熱套與介質(zhì)的隔離設(shè)計降低了感溫元件損壞導(dǎo)致的介質(zhì)泄漏風(fēng)險,尤其適合易燃易爆或有毒介質(zhì)的場合。
四、應(yīng)用場景
電力行業(yè):監(jiān)測鍋爐蒸汽溫度、汽輪機(jī)進(jìn)出口溫度、高溫管道介質(zhì)溫度等。
化工行業(yè):用于反應(yīng)釜、蒸餾塔、高溫管道中酸堿、有機(jī)溶劑等介質(zhì)的溫度測量。
石油化工:監(jiān)測原油加熱管道、油氣分離設(shè)備、高壓容器內(nèi)的溫度。
冶金行業(yè):測量熔爐冷卻水路、高溫軋鋼設(shè)備的溫度,保障設(shè)備正常運(yùn)行。
制藥與食品:在高溫滅菌設(shè)備、蒸煮管道中監(jiān)測溫度,確保生產(chǎn)過程符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
五、選型注意事項(xiàng)
溫度范圍:根據(jù)被測介質(zhì)的實(shí)際溫度范圍選擇儀表量程,通常建議正常測量值在量程的 1/3~2/3 之間,以保證精度。
壓力等級:熱套的耐壓能力需匹配被測設(shè)備的工作壓力,避免因壓力過高導(dǎo)致熱套破裂。
熱套材質(zhì):根據(jù)介質(zhì)腐蝕性選擇材質(zhì),如普通水或蒸汽可選 304 不銹鋼,強(qiáng)腐蝕介質(zhì)可選 316 不銹鋼或哈氏合金。
插入深度:熱套插入被測介質(zhì)的長度需足夠(一般建議≥10 倍熱套直徑),確保感溫元件能充分接觸介質(zhì),提高測量準(zhǔn)確性。
連接方式:根據(jù)設(shè)備接口類型選擇法蘭(如 PN16、PN40)或螺紋(如 M27×2、G1/2)連接,保證安裝密封。
通過以上特性,熱套式雙金屬溫度計成為工業(yè)高溫高壓場景中溫度監(jiān)測的重要工具,兼具可靠性與實(shí)用性。



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