《温度测量及变送》PPT课件

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1、第五章温度测量及变送概述膨胀式温度计热电偶温度计热电阻温度计小结第一节概述常用:玻璃温度计、压力温度计、双金属温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。一、温度测量方法1.接触式测温任意两个冷热程度不同物体相接触，均会发生热交换，热量将由温度高的物体传向温度低的物体，直到两物体完全达到热平衡。要求:测温物体的物理性质必须连续、单值地随温度变化，且复现性好。需满足条件：感温部件与被测介质充分接触；保证热交换时间。返回第一节概述2.非接触式测温测温元件任何部位均不与被测物体相接触。多以辐射式为主，经被测物体与感温元件之间的热辐射作用实现测温。特

2、点：不破坏被测的温度场，可测移动或转动物体及物体表面温度。反映速度较快，测温范围广。受物体发射率、对象与仪表间距、烟尘和蒸汽等影响，精度不高，常用于测量1000℃以上移动、旋转或反应迅速的高温物体温度。返回第一节概述按测量方式：接触式和非接触式。二、温标1.摄氏温标（用t表示，单位记为℃）2.国际温标（用T表示，单位开尔文，记为Ｋ）三、温度测量仪表的分类按工作原理：膨胀式、热电阻、热电偶及辐射式等。规定:水的三相点热力学温度为273.16Ｋ定义：1K=1／273.160℃=273.15Kt＝T-273.15各常用测温仪表的测温原理、基

3、本特性见表5-1。返回第二节膨胀式温度计原理：物体受热体积膨胀。一、玻璃管液体温度计体温计、水银温度计。优点：结构简单，精度较高，价格便宜。缺点：读数不便；玻璃易碎；不能远传。常用于实验室。适用范围：-200～600℃。分为气体、液体、固体膨胀式。返回第二节膨胀式温度计二、压力式温度计由温包、毛细管和弹簧管构成封闭系统。感温介质：液体（水银或有机液体）气体（氮气、氢气）蒸汽（低沸点丙酮、乙醚）一定质量液体或气体，容积一定，则α—气、液体的体积膨胀系数；β—气体的压缩系数。毛细管容积<<温包容积内径约0.4mm，长度<50m。返回第二节

4、膨胀式温度计三、双金属温度计两膨胀系数不同的金属片叠焊，一端固定，一端自由。受热后产生弯曲变形。弯曲程度与温度成比例。x—双金属片自由端位移；l—双金属片长度；d—双金属片厚度；Δt—温度变化量；G—弯曲率。测量范围：-80～600℃精度：1、1.5、2.5返回第二节膨胀式温度计返回第二节膨胀式温度计返回第三节热电偶温度计一、测温原理热电效应：两种不同均质导体组成闭合回路，两端存在温差时，回路中有电流通过。即：存在热电势。热电势包括温差电势和接触电势。1.温差电势在同一导体的两端因其温度不同而产生的电势。eA(t,t0)大小只与导体材

5、料和导体两端点温度t、t0有关。与导体长度、截面及沿长度的温度分布情况无关。热电偶温度计由热电偶、导线、显示仪表组成。返回第三节热电偶温度计2.接触电势由两种电子密度不同的导体相互接触所产生的电势。eAB(t)大小取决于两导体材料及接触点温度。材料一定，只与接触点温度有关。回路中总电势可表示为：因温差电势<<接触电势，可略，则回路总电势可近似为：返回第三节热电偶温度计讨论：(1)EAB(t,t0)取决于两种材料及两端温度，与导体粗细长短及沿长度的温度分布情况无关；(2)材料选定，固定冷端温度t0，测得EAB(t,t0)可知t；(3)若

6、两种材料相同或两接点温度相同，EAB(t,t0)=0；(4)EAB(t,t0)脚标AB表示热电势方向，A为正极，B为负极，t为高温端，t0为低温端；若次序改变，则热电势前面符号也随之改变。返回第三节热电偶温度计二、第三导体定律热电偶回路接入第三种导体，只要与第三种导体相接的两接点温度相同，则对回路中电势无影响。返回第三节热电偶温度计1.铂铑30-铂铑6分度号:B测温范围0～1600℃，短期可达1820℃；精度高；热电势小。700℃：2.431mV三、常用热电偶2.铂铑10-铂分度号:S测温范围-50～1300℃，短期1600℃；精度高

7、，可用于精密测量，可作基准热电偶；价格高；电势较小，500℃：4.234mV。3.镍铬-镍硅分度号:K测温范围-50～1000℃，短期1200℃；价廉；热电势较大，近似线性。热电势比S高3-4倍，500℃：20.64mV。返回5.铜-康铜分度号：T廉价金属热电偶中精确度最高，稳定性好；低温测量灵敏度高。-200～300℃，短期350℃。误差±0.5～1℃。6.铁-康铜分度号：J700℃以下线性非常好，具有较高的灵敏度。-40～700℃，短期750℃，误差±1.5～2.5℃。4.镍铬-康铜分度号:E测温范围-200～750℃，短期870

8、℃；价格便宜；热电势大，比K型高近１倍。500℃：37mV；第三节热电偶温度计各热电偶热电特性曲线返回第三节热电偶温度计EAB(t,t0)取决于两导体材料及接触点温度t、t0。当两种材料一定时，只与t、t0有关。四、分度