Lesson04-温度检测仪表B.ppt

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1、《过程控制系统及自动化仪表》温度测量仪表非接触式温度检测仪表接触式温度检测仪表非电量参数：膨胀式、压力式电量参数：热电偶——热电效应热电阻半导体温度检测仪表2.2.3热电阻测温原理在中、低温区，热电偶输出的热电动势很小；而在中、低温区，用热电阻比用热电偶做为测温元件时的测量精确度更高；热电阻有金属热电阻和半导体热敏电阻两类；热电阻特点性能稳定、测量精度高，一般可在-270～900℃范围内使用（推荐在150℃以下时选用）。热电阻的材料要求一般要求工业热电阻的材料应具有：电阻温度系数大；电阻率大；热容量小；

2、在测温范围内具有稳定的物理和化学性能；良好的复制性；电阻随温度的变化呈线性关系等。常用金属热电阻材料目前世界上用作热电阻的材料主要有铂、铜及镍，也有铟电阻、锰电阻及碳电阻；我国镍储量较少，故只采用铂、铜两种金属热电阻。电阻温度关系：Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3](-200~0℃)Rt=R0(1+At+Bt2)(0~850℃)铂电阻有两种分度号：Pt10,Pt1001.铂电阻铂材料容易提纯，其化学、物理性能稳定；测温复现性好、精度高。被国际电工委员会规定为-259~+630℃间的基准

3、器，但线性度稍差，常用于-200~+600℃温度测量。2.铜电阻铜电阻价格便宜，线性度好，但温度稍高易氧化，常用于-50~+100℃温度测量。铜电阻有两种分度号：Cu50，Cu100。电阻温度关系：Rt=R0(1+αt)(-50~150℃)热电阻的结构型式常见结构型式：普通型热电阻铠装热电阻以云母片或石英玻璃柱作骨架，将金属丝用双线法绕在骨架上，以消除电感。薄膜型热电阻热电阻结构普通型铠装型薄膜型热电阻的三线制接法电阻测温信号通过电桥转换成电压时，热电阻的接线如用两线接法，接线电阻随温度变化会给电桥输出

4、带来较大误差，必须用三线接法。热电阻一端接两根导线(一根为电源)，另一端接一根导线，分别将两端引线接入两个桥臂，能较好的消除电阻影响。另外，还可采用四线制接法。测量仪表Rt三线制接法二线制接法vs.三线制接法此时电桥平衡条件：此时电桥平衡：RtR1rrrR3R4abR2RtR1rrR3R4R2热敏电阻半导体材料的电阻值具有负温度系数，可作为温度传感元件。主要特点：温度(℃)1081061041021001601208040电阻(Ω)负温度系数热敏电阻特性电阻率大—电阻体积小，响应快；温度系数大—灵敏度高

5、；非线性严重—影响精度。温度特性分散—互换性差2.2.4集成温度传感器利用PN结的伏安特性与温度之间的关系研制的一种固态传感器。将温敏晶体管和外围电路集成在一个芯片上构成，相当于一个测温器件。特点：体积小，价格低；热惯性小、反应快；测温精度高；测温范围为-50~150℃；稳定性好，线性度好。分电压型、电流型、数字型，电压型温度系数约10mV/℃，电流型温度系数约1μA/℃。2.2.5接触测温元件的安装与选型原则安装原则：测量流动介质（管道内）温度时，应保证传感器与介质充分接触，与被测介质成逆流状态（至少

6、呈正交式）安装。感温点应处于管道中流速最大的地方。尽可能增大传感器的插入深度，温度计应斜插或在管道弯头处插入。当测温管道过细（直径小于80mm）时，安装测温元件需加装扩充管。安装原则（续）热电偶及热电阻在安装时，应使其接线盒的面盖向下，以免雨水或其他污物渗漏。安装在负压管道上的温度计，必须要保证良好的密封性，以防外界冷空气进入。用热电偶测量炉膛温度时，应避免与火焰直接接触；避免把热电偶安装在炉门旁或与热物体距离过近之处。接线盒不应碰到被测介质的器壁，以免热电偶冷端温度过高。选型原则仪表的精度等级应根据生

7、产工艺对参数允许偏差的大小确定。仪表选型应力求操作方便、运行可靠、经济、合理等。在同一工程中，应尽量减小仪表的品种和规格。一般取实测最高温度为仪表上限值的90%，而30%以下的刻度原则上最好不用。选型原则（续）热电偶测温反应速度快、适于远距离传送、便于与计算机联用、价廉，故只在测量范围低于150℃时才选用热电阻。热电偶、补偿导线及显示仪表的分度号要一致。保护套管的耐压等级应不低于所在管线或设备的耐压等级。材料应根据最高使用温度及被测介质的特性来选择。2.2.6测温示例采用接触式方法，测温元件直接插入流体

8、。注意合理的选择测点位置，使测温元件与流体充分接触。测点位置为代表性地点，避免电磁干扰有一定的插入深度，感温点应处于管道中心流速最大处高温管道在引出处加绝热材料以保温。1.管道内流体温度的测量测温元件需保证一定的插入深度因烟道直径较大，应注意减少套管的导热误差和热辐射误差，一般选择接触式测温元件。测量辅助措施：在测温元外围加热屏蔽罩采用抽气方法加大流速，增强对流换热，减少热辐射2.烟气温度的测量烟气温度测量示意为减少测量误差，提高测