温度检测方法及仪表.ppt

,温度检测方法,应用热膨胀测温 应用工作物质的压力随温度变化的原理测温 应用热电效应测温 应用热电阻原理测温 应用热辐射原理测温,温度检测仪表,热电偶温度计 热电阻温度计 温度变送器,本节主要内容,温度检测的基本知识,温度：反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过 程相联系。 温度概念的建立及测量：以热平衡为基础的， 温度最本质的性质：当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生 导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状态，则它们具 有相同的温度。 测量方法：接触式测温和非接触式测温,接触式测温 温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。 (1) 膨胀式温度计 (2) 热电阻温度计 (3)热电偶温度计 (4)其他原理的温度计,直观、可靠，测量仪表也比较简单,特点,非接触测温 温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的温度。 (1) 辐射式温度计 (2) 光纤式温度计：,特点,不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。精度一般不高。,温 标,摄氏温标 -是把标准大气压下纯水的冰融点定为0度，纯水的沸点定为100度的一种温标。在0度和100度之间分成100等分，每一分为一摄氏度，符号为。 华氏温标 -规定在大气压下，纯水的冰融点为32度，纯水的沸点为212度，中间划分为180等分，每一分为一华氏度，符号为。,热力学温标 -又称开尔文温标，单位为开尔文（K）。,国际实用温标 -是一种符合热力学温标又使用简单的温标。,最新温标是1990年国际温标 (ITS90),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,应用热电效应测温,测量原理,两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T T0时，回路中会产生热电势,热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定,热电极,闭和回路总电势,A,B,分 度 表,如果能使冷端温度t0 固定，则总电势就只与温度t成单值函数关系,分度表-热电势与热端温度之间 关系列成表格,注：热电势与热端温度之间 关系是非线性,补偿导线,问题引出,解决方法,热电偶冷端暴露于空间，受环境温度影响,热电极长度有限，冷端受到被测温度变化的影响,把热电偶的冷端延伸到远离被测对象且温度比较稳定的地方,造成浪费,选用一种具有和所连接的热电偶相同的热电性能，其材料又是廉价金属导线,补偿导线,其一实现了冷端迁移； 其二是降低了成本。,功 能,不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同 连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的正负极一一对应 补偿导线连接端的工作温度不能超出（0100），否则会给测量带来误差。,使用补偿导线注意问题,问题引出,冷端温度补偿,热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0时的热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪表就是根据这一关系进行刻度的。,解决方法,0恒温法,冷端温度修正法,仪表机械零点调整法,补偿电桥法,0恒温法,适用于实验室中的精确测量和检定热电偶时使用,冷端温度修正法,设：冷端温度恒为t0（t00）被测温度为 t,修正公式,冷端 t0的热电势,测量得出的热电势,被测温度 t 的热电势,仪表机械零点调整法,将显示仪表的机械零点调至t0处，相当于在输入热电偶热电势之前就给显示仪表输入了电势E(t0, 0),由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv 则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113 = 7.434 mv 再查分度表得其对应的被测温度t = 808,例,用S型热电偶测温，热电偶的冷端温度t0=20，测得热电势为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。,解,使用补偿电桥注意问题,根据各类热电偶的型号选择配套的补偿电桥,注意补偿温度的起点 在20平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到20 在0平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到0,补偿是相对的，以此有一定误差,为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套管也是必不可少的。 1. 普通型装配式结构 2. 柔性安装型铠装结构,热电偶结构,应用热电阻原理测温,导体或半导体的电阻值随温度变化,测量原理,在0630.74范围内，金属铂的电阻值与温度的关系为,在-50180范围内，金属铜的电阻值与温度的关系为,温度0时的电阻值,温度t时的电阻值,热电阻温度计,应用于-200600范围内的温度测量,热电阻电阻体（最主要部分）绝缘套管接线盒,热电阻的材料要求： 电阻温度系数要大；电阻率尽可能大，热容量要小，在测量范围内，应具有稳定的物理和化学性能；电阻与温度的关系最好接近于线性； 应有良好的可加工性，且价格便宜。,常用热电阻,热电阻结构,测温元件安