温度检测与仪表课件.ppt

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1、第二章温度检测与仪表第一节温标及测温方法第二节热电偶温度计第三节电阻温度计第四节辐射温度计第五节测温仪表的选择及安装第六节新型温度传感器第七节工业特殊测温技术第一节温标及测温方法一、温标温度的数值表示称为温标。它利用一些物质的“相平衡温度”作为固定点刻在“标尺”上，而固定点中间的温度值则是利用一种函数关系(内插函数或称为内插方程)来描述。各类温度计的刻度均由温标确定。温标三要素：温度计、固定点和内插方程。温标不是温度标准(TemperatureStandard)，而是温度标尺(TemperatureScal

2、e)的简称。国际上规定的温标有很多种，最常用的是华氏温标(美国)、摄氏温标、热力学温标等。低温高温温标名称有关规定华氏温标（℉）1714年，Fahrenheit把标准大气压下纯水的沸点和冰点这两个恒定温度作固定点(212℉和32℉)，这两个温度点之间用水银温度计分成180等份，每等份定为1华氏度(℉)。遗憾：把冰点定为32度而不是0度。列氏温标(oR’)1731年Réaumur提出：水的冰点被定为列氏0度，而沸点则为列氏80度【因为标准浓度的酒精在水的冰点和沸点之间体积从1000单位膨胀到1080单位】。摄

3、氏温标(℃)1742年Celsius提出：最初定义“水的冰点定为一百摄氏度，沸点定为零摄氏度，其间分成一百等分，一等分为一摄氏度”。第二年将刻度颠倒过来使用，即当今用法。当前应用最广，ITS-90有专门定义。开氏温标(K)1854年Kelvin提出：把绝对零度(0K)到水的三相点温度(273.16K)等分为273.16份，每份就是1开氏度。其分度间隔和摄氏温标间隔一致，Δt(1℃)=ΔT(1K)。兰氏温标(oR)Rankine温标是美国工程界使用的一种温标。起点也为绝对零度，水的冰点和沸点分别为491.67

4、和671.67兰氏度(oR)，中间分成180等分，每一等分为1oR。几种温标间的换算关系摄氏度=5(华氏度-32)/9摄氏度=开氏度-273.15摄氏度=5兰氏度/9-273.15摄氏度=1.25列氏度====================华氏度=1.8摄氏度+32华氏度=1.8开氏度-459.67华氏度=兰氏度-459.67华氏度=2.25列氏度+32====================开氏度=摄氏度+273.15开氏度=1.25列氏度+273.15开氏度=5(华氏度-32)/9+273.15开氏度

5、=5兰氏度/9二、测温方法及分类测温方法很多种，可分为：按测量方法可分为接触式和非接触式；按工作原理可分为膨胀式、电阻式、热电式、辐射式等；按输出方式分，有自发电型、非电测型等；按用途分，有基准温度计和工业温度计。物理现象体积热膨胀电阻变化温差电现象导磁率变化电容变化压电效应超声波传播速度变化物质颜色P–N结电动势晶体管特性变化可控硅动作特性变化热、光辐射种类铂测温电阻、热敏电阻热电偶BaSrTiO3陶瓷石英晶体振动器超声波温度计示温涂料液晶半导体二极管晶体管半导体集成电路温度传感器可控硅辐射温度传感器光学

6、高温计1.气体温度计2.玻璃制水银温度计3.玻璃制有机液体温度计4.双金属温度计5.液体压力温度计6.气体压力温度计1． 热铁氧体2． Fe-Ni-Cu合金应用热膨胀原理测温测量原理物体受热时产生膨胀液体膨胀式温度计固体膨胀式温度计玻璃管温度计双金属温度计体积热膨胀式不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。气体的体积与热力学温度成正比装满热水后图案变得清晰可辨示温涂料（变色涂料）变色涂料在电脑内部温度中的示温作用CPU散热风扇低温时显示蓝色温度升高后变为红色红外温度计接触式：测温元件与被测对象接触，依靠传热和

7、对流进行热交换。优点：结构简单、可靠，测温精度较高。缺点：由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量，这样容易破坏被测对象的温度场，同时带来测温过程的延迟现象，不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。不适于直接对腐蚀性介质测量。非接触式：测温元件不与被测对象接触，而是通过热辐射进行热交换，或测温元件接收被测对象的部分热辐射能，由热辐射能大小推出被测对象的温度。优点：从原理上讲测量范围从超低温到极高温，不破坏被测对象温度场。非接触式测温响应快，对被测对象干扰小，可用于测量

8、运动的被测对象和有强电磁干扰、强腐蚀的场合。缺点：容易受到外界因素的干扰，测量误差较大，且结构复杂，价格比较昂贵。第二节热电偶温度计热电偶是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。特点：结构简单、测量范围宽、准确度高、热惯性小，输出信号为电信号，便于远传或信号转换。用途：用来测量流体、固体以及固体壁面的温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。先看一个实验——热电偶工作原理演示结论：当两个结点温度不相同时，回