双金属温度计课件.ppt

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1、3．测量仪表的分类测温仪表接触式非接触式膨胀式电阻式热电式固体式液体式压力式金属非金属金属非金属全辐射高温计单色高温计比色高温计红外高温计双金属片水银温度计、有机液体气体、蒸汽压、液体铂、铜、镍锗、碳、热敏电阻铜-康铜、镍铬-镍硅碳化硼—石墨3.2膨胀式温度计一、固体膨胀式温度计典型的固体膨胀式温度计是双金属片，它利用线膨胀系数差别较大的两种金属材料制成双层片状元件，在温度变化时因弯曲变形而使其另一端有明显位移，借此带动指针就构成双金属温度计。工作原理原来长度为l的一个固体，由于温度的变化所产生的长度

2、变化可用下式表示：将两种不同膨胀率、厚度为d的带材A和B粘合在一起，便组成一种双金属带，温度变化时，由于两种材料的膨胀率不同会使双金属带弯曲,则有:可解得:如果带材A采用铁镍合金,则有:则:应用实例工业用双金属温度计实例双金属电接点温度计二、液体膨胀式温度计一种液体的体积为V，由于它的温度变化所引起的体积变化可以用下式表示：这种利用液体体积随温度升高而膨胀的原理制成的温度计称为液体膨胀式温度计。最常用的就是玻璃管液体温度计。1-玻璃温包；2-毛细管；3-刻度标尺；4-膨胀室工作液体测温范围（℃）备注水

3、银－30～750上限依靠充气加压获得甲苯－90～100乙醇－100～75石油醚－130～25戊烷－200～20玻璃管液体温度计液体工质与测温范围玻璃管液体温度计的特点1.测量准确、读数直观、结构简单、价格低廉，使用方便，2.但有易碎、不能远传信号和自动记录等缺点。应注意两个问题：1、零点漂移：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位置的移动，因此使用玻璃管液体温度计时，应定期校验零点位置。2、露出液柱的校正：使用时必须严格掌握温度计的插入深度，因为温度刻度是在温度计液柱全部浸入介质中标定的，而使用时液柱可按下式求

4、其修正值n为露出液柱所占的度数（℃）；K为工作液体在玻璃中可见的膨胀系数；t为分度条件下外露部分空气温度（℃）；t0为使用条件下外露部分空气温度（℃）。根据所充填的工作液体不同，可分为水银温度计和有机液体温度计两类。水银温度计不粘玻璃，不易氧化，容易获得较高精度，在相当大的范围内（－38～356℃）保持液态，在200℃以下，其膨胀系数几乎和温度呈线性关系，所以可作为精密的标准温度计。电接点温度计分为可调式和固定式两种。1-细长螺钉；2-椭圆形螺母；3-细导线；4-磁钢帽；5-扁平铁块；6、7-外引线电

5、接点温度计三、压力式温度计根据封闭系统的液体或气体受热后压力变化的原理而制成的测温仪表。1-温包；2-毛细导管；3-压力计由敏感元件温包，传压毛细管和弹簧管压力表组成。若给系统充以气体，如氮气，称为充气式压力式温度计，测温上限可达500℃，压力与温度的关系接近于线性，但是温包体积大，热惯性大。若充以液体，如二甲苯、甲醇等，温包小些，测温范围分别为－40℃～200℃和－40℃～170℃，若充以低沸点的液体，其饱和汽压应随被测温度而变，如丙酮，用于50℃～200℃。但由于饱和汽压和饱和汽温呈非线性关系，故

6、温度计刻度是不均匀的。特点:必须将温包全部浸入被测介质；毛细管最长不超过60m；仪表精度低，但使用简便，而且抗震动。压力式温度计实例3.3热电偶温度计利用不同导体间的“热电效应”现象制成的，具有结构简单、制作方便、测量范围宽、应用范围广、准确度高、热惯性小等优点。且能直接输出电信号，便于信号的传输、自动记录和自动控制。一、热电偶的工作原理两种不同的导体或半导体材料A和B组成闭合回路，如果A和B所组成回路的两个接合点处的温度不相同，则回路中就有电流产生，说明回路中有电动势存在，这种现象叫做热电效应。也称

7、为塞贝克效应。由此效应所产生的电动势，通常称为热电势。热电势是由两部分电势组成的，即接触电势和温差电势。接触电势当两种不同性质的导体或半导体材料相互接触时，由于内部电子密度不同，例如材料A的电子密度大于材料B，则会有一部分电子从A扩散到B，使得A失去电子而呈正电位，B获得电子而呈负电位，最终形成由A向B的静电场。静电场的作用又阻止电子进一步地由A向B扩散。当扩散力和电场力达到平衡时，材料A和B之间就建立起一个固定的电动势。由于两种材料自由电子密度不同而在其接触处形成电动势的现象，称为珀尔帖效应。其电动

8、势称为珀尔帕电势或接触电势。理论上已证明该接触电势的大小和方向主要取决于两种材料的性质和接触面温度的高低。其关系式为:式中：——单位电荷，4.802×10-10绝对静电单位；——玻兹曼常数，1.38×10-23J/℃；——材料A和B在温度为T时的电子密度；——接触处的温度，K。接触电势的大小只与接点温度的高低以及导体A和B的电子密度有关。温度越高，接触电势越大，两种材料电子密度比值越大，接触电势也越大。结论温差电势因材料两端温度不同，则两端电子所具有的能