过程装备与控制工程--温度检测及仪表.ppt

概述 3 4温度检测 温度 表征冷热程度的物理量 常用二种表示 摄氏温标t 凯氏温标T K T t 273 15 工业常用的温度检测仪表 热电偶温度计热电阻温度计 一 热电偶温度计 1 原理 热电效应 t E 基本结构 两根不同的导体材料焊接而成 工作端 热端 t t AB 自由端 冷端 t0 t0 如果 NA NBt t0 则 EAB t t0 EAB t EAB t0 EAB t t0 t0 0 E t关系表 分度表 2 常用热电偶 铂铑10 铂 S 分度号 镍铬 镍硅 K 镍铬 铜镍 E 注意 不同分度号分度表不同 t0 0 E t关系不同 主要特点比较 注意 1 不同分度号分度表不同 分度表 t0 0 E t关系表 2 热电势与温度之间是非线性关系 EAB t 0 EAB t t0 EAB t0 0 3 热电偶前标电极为正极 后标电极为负极 当t t0时 EAB t t0 0 3 热电偶冷端温度的处理 为什么要进行冷端温度补偿 答 因为分度表是在t0 0 时的对应关系 且所用仪表都是在t0 0 刻度 而实际情况t0 0 且经常波动 故需进行冷端温度补偿 A 补偿导线 作用 将冷端从温度较高 波动较大移到温度较低 相对稳定的位置 条件 材料热电特性 0 100 与相应热偶相同或相近 材料价格比相应热偶低 来源丰富 EAB t t0 常用补偿导线 铂铑10 铂 S 铜 铜镍 镍铬 镍硅 K 镍铬 镍硅 铜 康铜 镍铬 铜镍 E 镍铬 铜镍 延伸型 替代型 使用注意 正负不能接错 与所配热电偶同型号 接点温度相同 使用环境温度范围小于100 补偿导线的方法也称是热偶冷端温度的部分 不完全 补偿法 B 冷端温度补偿 EAB t t0 EAB t 0 冰浴法 计算法 仪表零点调整法 补偿电桥法 EAB t t0 EAB t0 0 EAB t 0 EAB t t0 EAB t0 t0 EAB t t0 4 热电偶温度计的组成 1 热电偶 感温元件 2 显示仪表3 连接导线 补偿导线及铜线 冰浴法图 补偿电桥法 a b E E EAB t t0 Uab EAB t t0 EAB t0 0 EAB t 0 t0 RCU 不变 电桥 平衡电桥不平衡电桥 桥路平衡 平衡条件 R1R3 R2R4 IG 0 桥路不平衡 R1R3 R2R4 ab Uab I1 I2 Uab I1R4 I2R3 Rcu t0 RCU UCU 分度表 分度号 S冷端温度为0 分度号 K冷端温度为0 K分度表 计算法例 例 K型热电偶测温 冷端温度为30 测得的热电势为24 9mV 求热端温度 解 EAB t 0 EAB t 30 EAB 30 0 24 9 1 203 26 103mV 查分度表得t 628 3 5 热电偶的结构 普通型 装配型 热电极 绝缘管 保护管 接线盒 装配型热电偶外型 套管型 铠装热电偶 热电极 绝缘材料 金属套管合为一体 铠装式热电偶具有细长 容易弯曲 热响应时间快 耐振动 耐温 抗压和坚固耐用等优点 它可用作直接测量 也可以作为装配式热电偶的内芯元件 以取代传统的瓷珠串套式元件 尤其适宜安装在管道之间狭窄 弯曲和要求快速反应 微型化和特殊测温场合 二 热电阻温度计 1 原理 金属导体或半导体电阻的阻值随温度变化而变化 金属导体 t Rt 半导体 t Rt 2 常用热电阻 A 铂电阻 B 铜电阻 分度号 Pt10 R0 10 Pt100 R0 100 Cu50 R0 50 Cu100 R0 100 检测范围 200 650 50 150 精度高低 3 热电阻的结构 电阻体 绝缘