《温度测量》PPT课件

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1、第四章温度测量*概述1.温度测量的重要性2.温度的测量方法：计量某些与温度相关的物理量3.温度计的分类(1)接触式测温特点：要求感温元件侵入被测介质或与被测对象直接接触，并且与被测介质达到热平衡。优点：价廉、系统简单易于实现、可靠性好；缺点：干扰流场或破坏被测表面、频响低、测温范围有限、测量高温高速介质误差大。第四章温度测量*概述种类：膨胀式温度计、电阻温度计、热电偶温度计等。(2)非接触式测温特点：感温元件与被测对象不直接接触。优点：不干扰流场和被测对象表面、灵敏度高、响应快、测温范围广尤其适于测高温；缺点：对封闭壳体内部对象不易实现、影响测温精度因素多、系

2、统相对复杂、价格相对较高。种类：光学高温计、红外测温仪等。第四章温度测量*概述4.温标(1)常用温标：热力学温标T（K）、摄氏温标t(ºC)、华氏温标t(ºF)(2)换算关系：t(ºF)=[9/5t(ºC)+32º]ºFT(ºK)=273.15+t(ºC)5.本章主要内容测温仪表：电阻温度计、热电偶、示温漆、亮度温度计、比色高温计、红外热像仪等；测温对象：气体（高温、高速气体）、固体表面；校准：静态标定和动态校准。4.1热电偶温度计热电偶测温原理热电效应：不同材料导体、闭合回路、接点温度不同热电偶：两种不同材料构成的这种热电变换元件热电极：构成热电偶的两种不同

3、材料的导体热端：接点之一，也称为工作端或测量端冷端：接点之二，也称为自由端或参考端1.热电效应热电偶温度计热电偶测温原理接触电势eAB温差电势eA(T,T0)热电偶温度计热电偶测温原理总热电势=接触电势+温差电势ABTT0-eA(T,T0)eB(T,T0)eAB(T)eAB(T0)热电偶温度计热电偶测温原理热电偶分度表：参考端温度为0℃时，热电势与测量端温度t的一一对应关系如参考端温度一定：如热电偶材料一定：2.热电偶基本性质①热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端接点的温度有关；与热电偶的长度、粗细、形状无关。②只有用不同性质的材料才能组合成热电偶，

4、相同材料不会产生热电动势。因为当A、B两种导体是同一种材料时，ln（NA/NB）=0，所以EAB（T，T0）=0。③只有当热电偶两端温度不同时，不同材料组成的热电偶才能有热电动势产生；当热电偶两端温度相同时，不同材料组成的热电偶也不产生热电动势，即EAB（T，T0）=0。④导体材料确定后，热电动势的大小只与热电偶两端的温度有关。如果使eAB（T0）=常数，则回路热电动势EAB（T，T0）就只与温度T有关，而且是T的单值函数，这就是利用热电偶测温的基本原理。⑤对于有几种不同材料串联组成的闭合回路，若各接点温度分别为T1、T2……TN，闭合回路总的热电动势为：热电

5、偶温度计热电偶回路的性质1、均质材料定律由一种均质材料组成的闭合回路，不论导体的截面、长度及各处温度分布如何，也不论两个接点是否有温差，都不会产生热电势，即回路中的总热电势为零。均质：温度变化10ºC热电势变化0.005mV以内。热电偶温度计热电偶回路的性质2、中间导体定律在热电偶回路中，插入第三种（或多种）均质导体，只要插入导体两端温度相同，则对热电偶的总热电势没有影响。热电偶温度计热电偶回路的性质中间温度定律热电偶温度计热电偶回路的性质连接导线定律如果连接导线不是AB而是A'B'，可以证明热电偶温度计热电偶回路的性质补偿导线：在一定温度范围内，其热电特性

6、与被连接的热电偶的热电特性相接近的连接导线，称为该热电偶的补偿导线。补偿导线的作用：(1)将热电偶参考端从温度波动的地方(tn)延伸到温度稳定的地方(t0)。(2)节省贵金属材料如tn在一定范围内变化时，A'B'的热电特性与AB的热电特性接近，则热电偶温度计热电偶材料热电偶材料应满足的条件(1)有较高的热电势输出，线性好；(2)测温范围宽，物理、化学及热电特性稳定；(3)电导率要高，电阻温度系数和比热小；(4)易于复制，工艺性及互换性好，便于采用统一的分度表；(5)机械性能和焊接性能要好;(6)资源丰富价廉。热电偶温度计标准化热电偶定义：工艺成熟、应用广泛、热

7、电特性稳定，并已列入工业标准化文件中，有统一分度表的那些热电偶。(1)铂铑10-铂热电偶—S型优点：热电特性稳定，抗氧化性能好，便于复制，可用于精密测温及作为标准热电偶；缺点：价格较贵，机械强度稍差，热电势小，灵敏度较低，在还原性气氛及二氧化碳、硫、硅和碳所产生的蒸气中易被沾污变质，需加保护管；测温范围：0~1600ºC；正负极识别：正极较硬，负极柔软。热电偶温度计标准化热电偶(2)铂铑30-铂铑6热电偶—B型优点：与S型热电偶相比，稳定性更好，测温上限更高，而且抗沾污能力好，机械强度好，由于室温下其热电势极小，故一般不需要参考端温度补正；缺点：价格比S型更贵

8、，热电势更小，灵敏度更低；测温范围：6