热连接器(有时称为冷端终止)旨在将温度传感器连接到测量仪器,例如热电偶或电阻温度探测器(RTD)。
热电偶和RTD连接器用于多种科学和工业系统,例如航空航天,化学,食品和饮料,石油和天然气,制药和核电发电。
有两个标准的热电偶连接器尺寸可满足特定仪器的需求。 标准(大)连接器长35毫米,宽25.4毫米,厚12.8毫米; 它们的圆形销约为15毫米。
微型连接器大约是标准单元的一半,并具有平坦的销钉和插座。 销钉和插座的尺寸均极化以防止失败。 热连接器有几种常见的引脚配置,包括(图1):
2针配置是最常见的,并与单电路热电偶或RTD一起使用。
3针配置为单电路,三线RTD传感器添加地面引脚。
4针设计,可与两个热电偶或RTD电路或一个单电路,四线RTD传感器一起使用。
热连接器触点是由什么组成的?
热电偶基于两种不同的金属之间的温度差会产生电压。 为了避免在温度测量中引入误差,热电偶连接器中的触点是与热电偶线相同的材料制成的。
图1。2针热电偶连接器和3针RTD连接器的示例。 (照片:技术设备销售))
RTD基于铂金属丝中电阻的变化来测量温度变化。 它的连接器使用铜触点。 RTD可以提供更高的准确性,尤其是在精确的温度范围内,而热电偶可以在较大的温度范围内使用。
美国国家标准研究所(ANSI)和国际标准化组织(ISA)定义了一系列热电偶代码(字母和颜色),这些代码指示了热电偶接线中使用的金属类型及其可以承受的温度范围。 针对每种类型的热电偶或RTD优化热连接器接触材料(表1)。
表1.热电偶和RTD连接器的各种类型具有由特定材料进行的正接触和负面接触,以确保准确的温度测量值。 (表:技术设备销售)
连接器主体中使用了哪些材料?
不锈钢由于其耐用性,耐腐蚀性和承受宽温度范围的能力,通常用于RTD连接器体。 不锈钢也适用于使用许多RTD的工业应用。
热塑性塑料是热电偶连接器最常用的材料。 它提供了机械强度,抗温度和成本的良好组合,可用于大约-40至200的应用中°C
充满玻璃的热固性耐用性较低,但可以承受350至425的温度°C,取决于配方。 陶瓷可用于650的高温应用°C或更高,但它们是脆弱的,最昂贵的(图2)。
图2。热电偶连接器主体是由专为特定温度范围设计的材料制成的。 (照片:进化传感器和控件)
颜色编码
许多应用包括多种类型的热电偶。 为了确保正确连接和使用正确的热电偶,对线索进行了颜色编码。 在美国,颜色编码是在ANSI/ISA MC96.1中定义的。
不同的绝缘颜色简化了热电偶类型的识别,并确保适用于每个应用程序的正确设备。 颜色还表示导线的极性,以确保正确插入热连接器中。
热电偶“年龄透明由于高温和环境条件,这会导致它们随着时间的流逝而变得降低。 在标准环境中,可能需要每1到3年更换热电偶。 颜色编码加快了替换过程。
概括
准确的温度测量在各种工业和科学应用中很重要。 精心设计的热连接器有助于确保这些测量的准确性,并可以加快更换破旧的热电偶和RTD的替换。 由于热电偶设计种类繁多,因此对铅进行了编码,以加快设备及其极性的识别。