Lesson03-温度检测仪表A.ppt

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1、《过程控制系统及自动化仪表》温度测量仪表检测仪表概述温度检测仪表压力检测仪表流量检测仪表物位检测仪表成分分析仪表2检测仪表目的检测连续生产过程中参数，如温度、压力、液位、流量、成分等组成2.1过程检测仪表概述输出装置传感器变送装置显示记录装置检测仪表概述温度检测仪表压力检测仪表流量检测仪表液位检测仪表成分分析仪表2检测仪表温度检测概述热电偶测温原理热电阻测温原理集成温度传感器接触测温元件的安装原则测温元件的选型原则温度的显示与记录温度变送器原理2.2温度检测仪表2.2.1温度检测概述温度：表征物体冷热程度的一个物理量。温标：

2、将温度数值化的一套规则和方法，温标有起点、单位和方向。温标有华氏、摄氏及开氏温标（热力学温标）。温标换算公式温度检测方法类型形式原理范围，℃准确度，℃特点常用种类接触式膨胀式膨胀-200~6500.1~5结构简单，适于就地测量水银式双金属压力式压力-200~6000.5~5可防爆，适于远传，精度低液体式蒸汽式热电阻热阻-200~8500.01~5响应快，精度高，可远传铂、铜、热敏式热电偶热电-200~18002~10响应快，精度高，线性度差N、K、E、J、T、B非接触辐射式热辐射100~30001~20响应快，精度不稳定辐

3、射、光电、红外非接触式测温通过热辐射来测温，不会破坏被测介质的温度场，误差小，反应速度快；测温上限原则上不受限制；易受被测物体热辐射率及环境因素（物体与仪表间的距离、烟尘和水汽等）的影响。红外线测温计光学高温计1、辐射式温度计通过测量物体热辐射功率来测量温度。2、红外式温度计通过测量物体红外波段热辐射功率来测量温度。接触式测温接触测量，简单、可靠、精度高；测温元件有时可能破坏被测介质的温度场或与被测介质发生化学反应；因受到耐高温材料的限制，测温上限有界。主要类型：非电参数温度传感器：膨胀式和压力式等。电参数温度传感器：热电偶

4、、热电阻、半导体热敏元件等。玻璃管温度计接触式非电参数测温仪表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。液体膨胀式温度计：利用液体（水银、酒精）受热时体积膨胀的特性测温。固体膨胀式温度计用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊接在一起制成双金属片。受热后，由于两金属片的膨胀长度不同而产生弯曲。双金属片常用来做温度报警或控制随着温度上升，双金属片逐渐弯曲，当其触点接触到固定触点时，报警灯和继电器回路被接通。调节螺钉用来调整固定触点的位置，以调整报警温度。双金属片调节螺钉绝缘柱如图是一双金属温控器。继电器原理:

5、封闭容器中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽，受热后体积膨胀，压力增大。2、压力式温度计利用封闭容器中的介质压力随温度变化的现象来测温。1、热电偶温度计利用物体的热电性质测温。2、热电阻温度计利用金属电阻值或半导体电阻值随温度变化的性质测温。3、半导体温度计利用半导体PN结的结电压随温度变化的特性，通过测量感温器元件（结）电压变化来测量温度。接触式电参数测温仪表：2.2.2热电偶测温原理（1）热电偶的测温原理：热电效应两种不同导体接触并构成回路，若两个接点温度不同，则回路中出现毫伏级热电势，并产生电流。当一端温度固定，则该热

6、电势与温度有准确的单值对应关系特点：结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。一般用于测量500～1600℃之间的温度。1、接触电势当不同导体A、B接触时，两边的自由电子密度不同，在交界面上产生电子的相互扩散，致使在接触处产生接触电势。其大小取决于两种材料的种类和接触点的温度。t热端ABt0冷端eAB(t)=KtelnNA(t)NB(t)NA(t)、NB(t)—自由电子密度；e—单位电荷2、温差电势对于同一金属A（或B），其两端温度不同，自由电子所具有的动能不同，也会产生相应的电势，称为温差电势。热电势由两部分组成：接触电势和温

7、差电势。但温差电势值远小于接触电势，常忽略不计。tABt03、回路总电势热电偶回路总电势由接触电势和温差电势叠加而成，称为热电势EAB。因由于温差电势很小，热电势基本由接触电势eAB构成：EAB(t，t0)=eAB(t)-eAB(t0)计算式中，有的常数很难确定，无法实用。实际中用实测标定。但从上述公式可以得出基本结论：对于确定的热电偶，热电势只与热端和冷端温度有关。当冷端温度固定时，E(t，t0)是热端温度t的单值函数。热电偶三大定律均质导体定律：由一种均匀介质导体组成的闭合回路，不论导体的截面、长度以及各处温度分布，

8、均不产生热电势。(如果导体不均质，会产生附加电势，引起测量误差)中间导体定律：由导体A、B组成热电偶回路，当引入第三种导体C时，主要保持导体C两端温度相同，则引入导体C对回路总热电动势无影响。(保证导线两端温度相同，可方便连接各种仪表、导线)中间温度定律：总热电动势等于热电偶与连接导体的热