识读温度测量仪表安装.ppt

2019年6月10日星期一,第1页,6.1 温度检测与仪表,6.1.1 温度测量的基本概念 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。 华氏温标（）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号为 。,2019年6月10日星期一,第2页,摄氏温度（）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每第分为报氏1度，符号为。 热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，符号为K。,2019年6月10日星期一,第3页,国际实用温标是一个国际协议性温标，它与热力学温标相接近，而且复现精度高，使用方便。目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的1968年国际实用温标-1975年修订版，记为：IPTS-68（Rev-75）。但由于IPTS-68温示存在一定的不足，国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过了1990年国际温标ITS-90，ITS-90温标替代IPTS-68。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。,2019年6月10日星期一,第4页,6.1.2 温度测量仪表的分类,温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。,2019年6月10日星期一,第5页,6.1.3 热电偶,热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 测量范围广。常用的热电偶从-50+1600均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269（如金铁镍铬），最高可达+2800（如钨-铼）。 构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。,2019年6月10日星期一,第6页,热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。,2019年6月10日星期一,第7页,热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。 标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。 非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。 我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。,2019年6月10日星期一,第8页,热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t00时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100。,2019年6月10日星期一,第9页,6.1.4 热电阻,热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 热电阻测温原理及材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。 热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。,2019年6月10日星期一,第10页,热电阻测温系统的组成 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： 热电阻和显示仪表的分度号必须一致 为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。,2019年6月10日星期一,第11页,6.2 双金属温度计安装图,6.2.1 双金属温度计测温原理 双金属温度计由感应、传递放大和自记三部分组成，它的感应部分是由两层热膨胀系数相差很大的金属薄片热压而成。温度变化时，双金属片发生形变，通过温度计传递放大部分将双金属片的感温变化放大，传递给自记记录部分，从而记录温度的即时状态。双金属温度计是利用绕制成螺旋管状的双金属片一端被固定，另一自由端与指针连接，随着温度的变化而转动，并带动指针旋转指示温度的单针式指示温度计。它可以直接测量多种生产过程中-80500范围内的液体、蒸汽和气体介质温度。 安装在HG/T 21581-1995(HK01) 温度测量元件安装图册中有详细规范说明,2019年6月10日星期一,第12页,2019年6月10日星期一,第13页,6.2.2 双金属温度计安装图,双金属温度计在钢管道、设备上安装图（外螺纹接头） 1、垫片 2、直形连接头,2019年6月10日星期一,第14页,安装材料表：,2019年6月10日星期一,第15页,双金属温度计在钢管道、设备上斜45度安装图（外螺纹接头） 1、垫片 2、450角连接头,2019年6月10日星期一,第16页,2019年6月10日星期一,第17页,双金属温度计在钢管肘管上安装图（外螺纹接头） 1、垫片 2、450角连接头,2019年6月10日星期一,第18页,2019年6月10日星期一,第19页,双金属温度计在钢管道上安装图（外螺纹接头）（套管） 1、垫片 2、温度计保护套管,2019年6月10日星期一,第20页,2019年6月10日星期一,第21页,6.2.3 安装使用注意事项,双金属属温度计保护管插入被测介质中的长度必须大于感温元件的长度（一般插入长度应大于100mm，050量程的插入长度大于150mm），以保证测量的准确性。 双金属温度计在使用和安装时，应避免碰撞保护管，切勿使保护管弯曲变形。 温度计经常工作的温度值在最大量程的1/23/4处。安装时应夹持六角部分将螺纹旋紧，严禁用旋转表头的方法拧紧螺纹。 当测量或控制200以上介质温度时，除安装接头保证密封外，还需注意热辐射对仪表的影响。仪表正常使用环境温度为-20+60，超过此温度范围需加保护措施。,2019年6月10日星期一,第22页,6.3 热电偶、热电阻温度计安装图 热电阻实物图,2019年6月10日星期一,第23页,热电阻、热电偶在耐酸钢扩大管上安装图 1、垫片 2、450角连接图 3、温度计扩大管,2019年6月10日星期一,第24页,2019年6月10日星期一,第25页,热电阻、热电偶在钢肘管上安装图 1、垫片 2、450角连接图,2019年6月10日星期一,第26页,表面热电偶安装图 材料：表面热电偶直形连接头,2019年6月10日星期一,第27页,用翻边松套法兰固定的热电偶热电阻在铝管道上安装图 1、铝保护套管 2、翻边松套法兰接管,2019年6月10日星期一,第28页,6.3.2 安装使用注意事项,按照被测介质的特性及操作条件，选用合适材质、厚度及结构的保护套管和垫片。 热电偶安装的地点、深度、方向和接线应符合测量技术的要求。 热电偶与补偿导线接头处的环境温度最高不应超过100。 使用于0以