《参数检测技术上》PPT课件

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1、2021/8/15第五章参数检测技术5.1温度的检测5.2压力的检测5.3流量的检测5.4物位的检测上页下页2021/8/15温度:表征物体冷热程度的物理量。温度概念的建立和温度的测量都是以热平衡现象为基础的。为了判断温度的高低，只能借助于某种物质的某种特性（如体积、长度和电阻等）随温度变化的规律来测量，于是就会有形形色色的温度计。但是，迄今为止，还没有适应整个温度范围用的温度计（或物质）。1：温度比较理想的物质及相应的物理性质有：固体、液体、气体的热膨胀性质；导体或半导体受热后电阻值变化的性质；热电偶的热电势和物体的热辐射。利用这些物理性

2、质制成的测温仪表被广泛的应用着。此外，也应用了一些新的测温原理，如射流测温、涡流测温、激光测温等。5.1温度的检测5.1.1温度与温标2021/8/15温标:温度的数值表示方法，是用来衡量物体温度的尺度。它规定了温度读数的起点(零点)和测量温度的单位，各种温度计的刻度值均由温标确定。2:温标常用的有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。上页下页5.1温度的检测2021/8/15热力学温标是一种与工质无关的温标，它以热力学第二定律为基础，已由国际计量大会采纳作为国际统一的基本温标。热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度（单位为K）。(2)热力学

3、温标(K)摄氏温标的物理基础是水银温度变化与体膨胀成线性关系。分度方法是把标准大气压下水的冰点定为零度（0℃），把水的沸点定为100度（100℃），用这两个固定点分度玻璃水银温度计，在这两固定点间划分100等分，每一等分为摄氏一度，计为1℃。(1)摄氏温标(℃)2：温标上页下页2021/8/15第一个国际温标是1927年第七届国际计量大会决定采用的温标，称为“1927年国际温标”，记为ITS-27。此后大约每隔20年进行一次大修改。目前，国际上通用的国际温标是1989年7月第77届国际计量委员会（CIPM）批准的新温标ITS-90，我国从1

4、994年1月1日起实行新温标。(3)国际温标t=T-273.15上页下页2：温标2021/8/15(1)接触式测温法温度这一参数是不能直接测量的，一般根据物质的某些特性参数与温度之间的函数关系，通过对这些特性参数的测量而间接获取。根据测温传感器的使用方式，测温方法大体分为接触式和非接触式两种。测温传感器敏感元件直接与被测物体接触，在足够长的时间内，使传感器与被测点达到热平衡，以实现温度测量。其特点是：由于传感器与被测物体接触，所以测量比较直观、可靠，测温准确度较高，但它直接影响被测物体温度场的分布。使用该种方法需要使测温元件与被测物体达到热

5、平衡，所以测温时产生较大的时间滞后，并由此带来测量误差。测温范围在1600℃以下，通常1000℃以下的温度容易测量，1200℃以上的温度不易测量。上页下页2021/8/15其特点是：测温传感器不与被测物体接触，也不改变被测物体的温度分布，热惯性小，动态测量反应快，适于测量高温；但是受环境条件影响较大，测量精度较低。从理论上讲，其测温上限是无限的，实际上一般只用到3000℃。在高温领域中，使用较多的有辐射高温计、光学高温计和光电高温计等。近些年来，红外辐射高温计、比色温度计的应用也在逐渐扩大。(2)非接触式测温法测温传感器不接触被测物体，利用

6、物体的热辐射随温度变化的原理测定物体温度，故又称辐射测温上页下页2021/8/15双金属温度计是把两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的，是一种固体膨胀温度计。结构简单、牢固，可将温度变化转换成机械量变化，不仅用于测量温度，而且还用于温度控制装置（尤其是开关的“通断”控制），使用范围相当广泛。5.1.2双金属温度计双金属温度计的工作原理如图所示,将其一端固定,如果温度升高,下面的金属B（例如黄铜）因热膨胀而伸长，上面的金属A（例如因瓦合金）却几乎不变，致使双金属偏向上翘。温度越高则产生的线膨胀差越大，引起的弯曲越大。上页下页2021/8

7、/15图为双金属温度计的结构。它的感温元件通常绕成螺旋形，一端固定，另一端连接指针轴。温度变化时，感温元件的弯曲率发生变化，并通过指针轴带动指针偏转，在刻度盘上显示出温度的变化。上页下页5.1.2双金属温度计2021/8/155.1.3热电温度计详见第四章的内容上页下页2021/8/155.1.4辐射测温(1)全辐射温度计被测物体的热辐射能量，经物镜聚集在热电堆（由一组微细的热电偶串联而成）上并转换成热电势输出，其值与被测物体的表面温度成正比，用显示仪表进行指示记录。图中补偿光栏由双金属片控制，当环境温度变化时，光栏相应调节照射在热电堆上的

8、热辐射能量，以补偿因温度变化影响热电势数值而引起的误差。上页下页全辐射温度计由辐射感温器、显示仪表及辅助装置构成。2021/8/15一般全辐射温度计选择黑体作为标准体来分度仪表，