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【摘要】本文从安全生产以及测量精度方面着重阐述了热电阻在安装时应注意的问题。同时也对热电阻安装、使用过程中出现的问题提出了解决方法，为安全生产，提高企业效益创造良好的条件。
【关键词】温度 热电阻 安装 生产 安全
1 前言
随着工业自动化水平的提高，简单的温度计已经不能满足生产的需要。新的温度测量设备热电阻响应速度快，精确度高，使工业生产中集中、多点、远距离测量变得更为容易，因而被普遍的应用在-200℃～650℃范围内的测量应用中。生产中对温度的测量精度及控制精度要求比较高，温度检测是实现高精度温控系统的前提。因此为保证工业生产装备高效安全运行，热电阻的安装精度及合理性变得尤为重要。2 热电阻测温原理
热电阻的测温原理与热电偶不同，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即
Rt=Rt0 [1+a（t- t0）] （式1）
公式中，Rt为测量温度为t时的阻值；Rt0[为测量温度为t0（通常t0 =0℃）时对应的阻值；a为温度系数。通过测量Rt的值，可得出对应的温度t。
3 热电阻的常见问题及对策
现代工业生产中，很多测量介质和设备都是高温、高酸、高碱性的，使用环境十分恶劣，安装热电阻时，必须使用保护套管，保护热电阻正常工作。在安装过程中，热电阻与保护套管底部应紧密结合，并向套管内注入一定量的硅油，用来加强传热，减小温度滞后，使控制系统达到快速响应，快速调节的目的。图1为工业管道中，热电阻的安装示意图。
图1 热电阻安装示意图
3.1 套管插入深度
熱电阻的感应端一般应插入管道中心，其目的是为正确地反映介质的温度。但随着大管道的应用，介质流速较大，如果插入过长，温度计套管就会承受很大的切应力。
我们假设热电阻的保护套管的半径为R、插入深度为H、流体在管道内的压力为P，为便以分析，假定此时水流为满管状态，在工业管道充水的瞬间保护套管已插入部分一面受单向力作用，如图2所示，因而形成热电阻保护套管与管道焊接处的受力系统。假设其最小受力单元为Fx 最小受力矩单元为Fm，则保护套管插入管道部分所承受的力矩M0为：（式2）
从公式（2）中我们可以得出，当插入深度H增大时，热电阻保护套管的受力与深度H的平方正比例增大，因而在安装时满足热电阻与被测管道介质必需的接触面积后，需最大程度减小热电阻插入管道的深度，可以达到延长热电阻的使用寿命目的。目前施工中，以便热电阻的测量端头与被测管道介质间热交换充分，需选择合理的测点位置，尽可能避免在管件、阀门、管道和设备的阴角周围安装热电阻。
（1）对于测量低压低速管道，热电阻通常应将其测量端头插入至管道中心线处（含垂直安装或者倾斜安装）.假如被测流体的管道直径是300mm，那么热电阻插入管道的深度应选择150mm。
（2）对于高压、高温及高速流体管道介质温度的测量（如输送管道的介质为蒸汽的温度测量），为了减少热电阻保护套对介质流体的阻力和预防保护套管在流体作用力下发生变形及断裂，可以采用保护管浅插方法或采取热套式热电阻.采用浅插式的热电阻保护套管方法，其插入蒸汽管道内的深度应大于等于80mm；热套式热电阻的插入深度为110mm。
3.2 热电阻接线
热电阻的接线不存在正负极，接线方式主要有三种：2线制，3线制，4线制。在热电阻的两端接线端子处各引出一根导线来传出电阻值的方法叫2线制，该种引线方法十分简单，然而由于连接导线必定存在引线电阻R，R大小与导线的材质有关，正比于导线的长度，从测温点到测量变换电路之间的布线少则几米，多则几十米甚至上百米，这样长的连接导线，即使不计热电阻，它自身的引线电阻也是相当可观的。如50～100m长的连接导线，引线电阻一般为4Ω～10Ω。因而该种接线方式仅适用于测量精度要求较低的状况下。3线制是在热电阻的一端子处引一根导线，另外一端子处引出两根导线。4线制就是热电阻的两个端子处各引出两根导线。3线制和4线制都可以很好的消除引线自身电阻的影响，工业生产中使用的最多的就是3线制。图3 热电阻接线图导线电阻对电路的干
扰三线接法
4 结束语
随着科技的发展，现代工业生产需要更为精确的温度的测量，测温的元件的选择与应用对于生产显得尤为重要，热电阻作为应用最为广泛的测温元件，被普遍的应用在工业生产的各种环境中，熟悉掌握热电阻的正确安装和及使用中的常见问题及处理方法，可以更好确保工业生产安全高效运行。
参考文献
[1] 石油化工自动控制设计手册.陆德民出版社，化学工业出版社
[2] 化工测量与仪表.沈怀洋出版社，中国石化出版社有限公司