温度测量与热电偶.ppt

《温度测量与热电偶.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二章温度测量温度测量概述热电偶温度计热电阻温度计非接触式测温仪表主要内容：某200MW机组的测点示意图：§2-1温度测量概述温度和温标的概念测温仪表的分类温度和温标的概念－1温度——表征物体冷热程度的物理参数温标——用来度量温度高低的标尺摄氏温标（℃）华氏温标（℉）热力学温标（K）——建立在卡诺循环基础上的理想温标。可由气体温度计来实现。国际温标协议性的国际实用温标（internationalpracticaltemperaturescale）IPTS－27、IPTS－48、IPTS－68、ITS－90热力学温度（T）是基本物理量，单位是K（卡尔文）水的三相点热

2、力学温度是273.16K，卡尔文一度等于水三相点热力学温度的1/273.16。摄氏温度（t），单位℃t=T-273.15ITS－90规定：(1)定义温标的固定(基淮)温度点(2)确定不同温度范围内的基准温度计低温段（0.65K-24.556K）用He蒸气或气体温度计；中高温段（13.8033K-961.78℃）用铂电阻温度计；高温段（961.78℃以上）用光电（光学）高温计。(3)建立基准温度计的信号与温度的内插公式基本要点：测温仪表的分类温度不能直接测量物体温度的变化会带来各种效应：物理的——长度、容积等机械量；电阻、电势等电量；光强、辐射功率、波长等光学量。化

3、学的——分解、聚合、颜色等。根据不同的效应可制成不同的测温仪表。按测温原理分膨胀式温度计压力式温度计热电阻温度计热电偶温度计辐射式高温计按测温方式分接触式温度计非接触式温度计1、膨胀式：1）工作原理：利用液体(水银、酒精)或固体(双金属片)受热时产生膨胀的特性2）分类：液体膨胀式和固体膨胀式3）测温范围：－200～700℃4）特点：结构简单、价格低廉，一般只用作就地测量2、压力式：1）工作原理：利用封闭在一定容积中的气体、液体或某些液体的饱和蒸汽，受热时其体积或压力变化的性质2）分类：气压式，液压式，蒸气式3）测温范围：0～300℃4）特点：结构简单，具有防爆性，

4、不怕振动，可作近距离传示；准确度低，滞后性大。3、热电阻式：1）原理：利用导体或半导体受热其电阻值变化的性质2）分类:金属热电阻、半导体热敏电阻3）测温范围：－200～850℃、－100～300℃；4）特点:准确度高，能远距离传送，适于低、中温测量；体积较大，测点温较困难.4、热电偶式：1）原理:利用物体的热电性质2）测温范围:0～1600℃；3）特点：测温范围广，能远距离传送，适于中、高温测量，需进行冷端温度补偿，低温段测量准确度较低。5、非接触式（辐射式）：1）原理：利用物体辐射能随温度变化的性质2）分类：光学式，全辐射式，比色式，红外式3）测温范围：600～

5、2000℃；4）特点：测温范围广，多用于高温测量，测量准确度受环境条件的影响，而对测量值修正后才能减小误差。§2-2热电偶温度计热电偶测温原理冷端温度补偿问题热电偶的校验热电偶的基本定律常用热电偶的种类热电偶的构造概述1）热电偶是应用最普遍、最广泛的温度测量元件。2）既可用于流体温度测量也可用于固体温度测量，既可以检测静态温度也能测量动态温度。3）在火电厂中，主蒸汽、过热器管壁与高温烟气等的温度都是采用热电偶测量的。4）热电偶一般用于测量100～1600℃范围内温度，用特殊材料制成的热电偶还可测更高或更低的温度；5）热电偶将感受到的温度信号直接转换成电势信号输出，

6、便于测量、信号传输、自动记录和控制等。热电偶测温原理热电偶由两根不同材料的导体焊接或绞接而成。将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，如果两端接点的温度不同，回路中将产生电势，称为热电势。这个物理现象称为热电效应或塞贝克效应。热电效应热电偶测温系统热电势接触电势+温差电势T0T1塞贝克效应示意图冷端（自由端）热电极A/B热端（工作端）接触电势（帕尔帖电势）它是在两种电子密度N不相等的均质导体(或半导休)相接触时形成的。数量级在10-1～10-3V帕尔帖电势TAΔTAT0汤姆逊电势温差电势（汤姆逊电势）同一均质导体因两端温度不同而形成的电势。热电偶的热电势（赛贝克电势

7、）或当热电偶材料确定后，总热电势与温度t和t0有关则测得热电势的大小，就可求得热端温度t的数值若冷端温度t0保持不变，则总热电势只与t有关几点说明：热电偶热电势量EAB(t，t0)是温度函数之差，不是温度差（t－t0）的函数。EAB(t，t0)＝－EBA(t，t0)＝－EAB(t0，t)热电势符号EAB(t，t0)中，改变符号A与B或t与t0的顺序，即改变热电势的方向。当冷端t0处将热电偶脱开时，热电极A将流出电流，故称A为正热电极，B为负热电极。这是判断热电偶正或负电极的方法。热电偶基本定律均质导体定律中间导体定律中间温度定律1、均质导体定律由一种均质导体(或半

8、导体)组成