温度测量仪表(1)

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1、第五章温度测量仪表第一节　概述在化工生产中温度是个最常见和非常重要的物理参数。由于物体的很多物理及化学性质都与温度有关，很多生产过程都必须在适当的温度下才能进行，因此，对温度进行精确的测量和控制十分重要。一、概念1、什么是温度？温度是反映物体冷热程度的一个状态参数，也可以说是对物体冷热程度的一种度量。2、温标：是温度的数值表示方法，是温度的标尺。常用温标有摄氏温标（℃）、华氏度（℉）和凯氏温标（K）三种，且℃＝5/9(℉-32)；℉=9/5℃+32；℃=K-273.15。二、测温仪表的分类水银温度计液

2、体膨胀式：测温仪表根据其在使用时感温元件是否与被测介质直接接触，可分为接触式和非接触式两大类：双金属温度计固体膨胀式：光学高温计膨胀式接触式压力表式Pt10、Pt100热电阻式：B、S、K、E、T热电偶式：测温仪表非接触式辐射高温计比色高温计第二节热电阻热电阻温度计的测温原理是根据导体(或半导体)的电阻值随温度变化而变化的性质，再用显示仪表把电阻值的变化显示出来。工业使用热电阻可检测-200~+500℃范围的温度，其使用特点是：测量精度高，尤其适用于低温测量；常用热电阻有铂、铜热电阻。一、热电阻的材料

3、用作热电阻的材料必须具有以下性质：①具有较大的电阻温度系数；②电阻率要大；③电阻与温度近于线性关系；④热容量小；⑤物理化学性质稳定；⑥易加工、复制性强，价格便宜。二、铂热电阻。1、铂的纯度：是用电阻比R100/R0来表示；R100是铂在标准大气压下，水的沸点时阻值；R0是铂在水三相点的电阻值。2、连接方式：采用三线制连接，目的是在与电桥构成测温仪表时，可从减小一、二次仪表间连接导线因环境温度变化而引起的测量误差。三、热电阻的测温原理。热电阻阻值随温度的变化关系式：Rt=R0〔1+∝0(t-t0)〕；R

4、0—温度为t0时的电阻值；∝0—温度为t0时的电阻温度系数。热电阻测量的温度的变化，通过测量电路(平衡电桥)转换成相应的电压信号，经放大器放大后，指示或记录被测介质的温度。第三节热电偶热电偶温度计使用范围广，可以完成-100~1600℃范围内的温度测量，且便于远距离传送与集中检测。一、测温原理：EAB(T,T0)=EAB(T,0)－EAB(T0,0)式中EAB(T,0)—工作端温度为T时的电势值；EAB(T0,0)—冷端温度为T0时的电势值；EAB(T,T0)—热电偶在工作端温度为T，自由端温度为T0

5、时输出的电势值。1、热电偶组成：由两种不同材料的导体焊接而成，其中焊接的一端为热电偶工作端(热端)；与导线连接的一端为自由端(冷端)。2、热电效应：在两种不同的导体或半导体组成的闭合回路中，当两个接点所处的温度不同时，回路中就会产生电动势(热电势)，该现象叫做电效应热电现象。3、热电势组成：由接触电势和温差电势组成。①接触电势：两种不同的导体，由于它们具有不同的电子密度，在两导体的接触面上形成了静电场，产生电动势，即接触电势。②温差电势：同一材料导体由于其两端温度不同而产生的热电势，即温差电势。一、电

6、偶基本定律：有三条基本定律，即均质导体定律、中间导体定律和中间温度定律。1、均质导体定律：一种均质导体(或半导体)组成的闭合回路，不管其截面积如何及温度的分布如何，都不产生热电势。2、中间导体定律：不同导体组成的闭合回路，当各接触点的温度都相同时，则回路中热电势的总和等于零。3、中间温度定律：接点温度为T1、T3的热电偶，其热电势等于接点温度分别为T1、T2和T2、T3两支同性质热电偶的热电势的代数和。该定律为补偿导线把热电偶的冷端移到温度恒定的地方提供了理论依据。二、热电偶材料。1、特性要求：①物理

7、、化学稳定性高；②电导率高；③电阻温度系数小；④产生的热电势大，且与温度成线性关系；⑤复现性好。2、热电偶种类：常用的有以下六种。①B型：铂铑30—铂铑6简称双铂铑。正极为含铂70%、铑30%的铂铑丝；负极也为含铂94%、铑4%的铂铑丝。其特性是：热电子表性能稳定，精度高，适用于氧化性和中性介质中测温，测温区宽，使用寿命长，参考端不须用补偿导线进行补偿。②S型：铂铑10—铂热电偶。正极为含铂90%、铑10%的铂铑合金；负极为纯铂。其特性是：准确度最高，稳定性最好。③K型：镍铬—镍硅热电偶。正极为Ni:

8、Cr=90:10的镍铬合金；负极为Ni:Si=97:3镍硅合金。其特性是：复制性好，热电势大，化学性质稳定，使用率高。④E型：镍铬—铜镍(康铜)热电偶。正极镍铬10合金，负极为铜镍合金。其特性是：热电势、灵敏度最高，可用于测量微小温度变化。①T型：铜—铜镍(康铜)热电偶。正极为纯铜，负极为铜镍合金。其特性是：可测量低温，在-200~0℃内使用，稳定性好。②铠装热偶：是将热电偶丝、绝缘材料组装在金属套管内，经模具多次拉制的整体。其优点是：热响应时间短、抗震