热工测量及仪表基础知识

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1、目录仪表的分类温度流量阀门调节阀变送器1仪表的分类检测仪表-----将检测元件、变送器及显示装置统称为检测仪表。一次仪表-----一般为将被测量转换为便于计量的物理量所使用的仪表，即为检测元件。一次测量仪表是与介质直接接触，是在室外就地安装的。二次仪表-----将测得的信号变送转换为可计量的标准电气信号并显示的仪表。即包括变送器和显示装置。2温度按使用的测量范围分：常把测量600℃以上的测温仪表叫高温计；测量600℃以下的测温仪表叫温度计；按用途分：标准仪表和实用仪表按工作原理分：分为膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计五类；2温度按测量方式分：分为接触式与非

2、接触式两大类。前者测温元件直接与被测介质接触，这样可以使被测介质与测温元件进行充分地热交换而达到测温目的；后者测温元件与被测介质不相接触，通过辐射或对流实现热交换来达到测温的目的。2.1膨胀式温度计膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的性质而制成的。玻璃管温度计属于液体膨胀式温度计，双金属温度计属于固体膨胀式温度计。双金属温度计双金属温度计中的感温元件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而制成的。双金属片受热后，由于两金属片的膨胀长度不同而产生弯曲，温度越高产生的线膨胀长度差就越大，因而引起弯曲的角度就越大。双金属温度计就是基于这一原理而制成的，它是用双金属片制成螺旋形感温元件，外加金

3、属保护套管，当温度变化时，螺旋的自由端便围绕着中心轴旋转，同时带动指针在刻度盘上指示出相应的温度数值。2.1双金属温度计双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。可以直接测量各种生产过程中的-80℃～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。特点：现场显示温度，直观方便；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求。2.1在火电厂中，温度测量对于保证生产的安全和经济性有着十分重要的意义。2.1在火电厂中，温度测量对于保证生产的安全和经济性有着十分重要的意义。2.2热电阻热电阻是中低温区（-200~500℃）最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的

4、测量精度是最高的，它广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温原理及材料：热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用铑、镍、锰等材料制造热电阻。热电阻测温系统的组成：热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点：“热电阻和数码温度控制显示表的分度号必须一致；为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采取三线制接法。”常用工业热电阻包括：铠装热电阻、装配热电阻、防爆热电阻2.2.1火电厂中热电阻测温的具体应用火电厂的锅炉给水、排烟、轴瓦回油、循环水等的

5、温度就是用热电阻温度表测量的。热电阻温度表由热电阻温度传感器和显示仪表组成。2.2.2热电阻的测温原理热电阻效应：物质的电阻值随物质本身的温度变化而变化，这种现场称为热电阻效应。在测量技术中，利用热电阻效应可以制成对温度敏感的热电阻元件。当热电阻元件与被测对象通过热交换达到热平衡时，就可以根据热电阻元件的电阻值确定被测对象的温度。习惯上，常把一个热电阻元件叫作热电阻。2.2.3热电阻的种类与结构工业热电阻有普通型和铠装型两种，他们都由感温元件、引出线、保护套管、接线盒、绝缘材料等组成。并不是所有的金属材料都可以制作热电阻，制造热电阻的材料要满足如下要求：（1）电阻温度系数大，电阻和温度之间

6、尽量接近线性关系：（2）电阻率高，以便把热电阻体积做得小些；（3）测温范围内物理、化学性质稳定；（4）工艺性好、易于复制、价格便宜。综合上述要求，比较适合做热电阻丝的材料有铂、铜、铁、镍等。而目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜，并且已经制成标准化热电阻。2.2.4热电阻的选用原则选用热电阻测温时，需要考虑以下几点：（1）测温范围。了解经常测定的温度值和温度变化范围，以正确选用热电阻的测量范围。（2）温度准确度。应明确要求测量准确度，不要盲目最求高准确度，因为准确度越高，热电阻的价格越高，应选择既满足测量要求，准确度又适宜的热电阻。（3）测温环境。应明确场所的化学因素、机械因素以及电磁场的干

7、扰等，这对正确合理选用保护管材料、形状及尺寸十分有用。在500℃以下一般采用金属保护管。（4）成本。在满足测量准确和使用寿命的情况下，成本越低越好。2.3热电偶热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。它的结构简单、测量范围宽、使用方便、测温准确可靠，信号便于远传、自动记录和集中控制，因而在工业生产中应用极为普遍。热电偶温度计由三部分组成：热电偶(感温元件)；测量仪表（动圈仪表或电位差计）；连接热电偶和测量仪表的导线（补