热工测量及仪表ppt课件

1、gtgt3t3gtt1tgt1gtt1tgt1122121122;UUbbFF3111111222.(61)() 1()()ggttttbch b Lth b L cth b Lb1,2 1,2 1212,UU1L2L121U Ud 12FF12,F F12,L L注：注：ch这是双曲余弦这是双曲余弦ch=(e-x+ex)/2 双曲正弦是双曲正弦是sh=(e-x-ex)/2 th=sh/ch(双曲正切双曲正切), cth=1/th (双曲余切双曲余切) n从式从式6-1可见：可见：n1 在测温管向外散热的情况下，误差不能够等于零。在测温管向外散热的情况下，误差不能够等于零。n2 管道中流体与管

2、外介质的温度差管道中流体与管外介质的温度差 越大，测温误差越大。越大，测温误差越大。为了减小误差，应该把显露在管道外的测温管用保温资料包起来，为了减小误差，应该把显露在管道外的测温管用保温资料包起来，这样不仅使得显露部分温度提高，减小导热损失，而且也使显露这样不仅使得显露部分温度提高，减小导热损失，而且也使显露部分和外面介质的热交换减少，放热系数部分和外面介质的热交换减少，放热系数 减小，因此可以减小减小，因此可以减小测温误差。测温误差。n3 当当 添加，即插到管道内介质部分测温管长度添加，双曲余添加，即插到管道内介质部分测温管长度添加，双曲余弦弦 ，双曲正切，双曲正切 都添加，导热误差减小；

3、当都添加，导热误差减小；当 减减小，双曲余切小，双曲余切 添加，测温误差也减小。添加，测温误差也减小。n4 当放热系数当放热系数 添加，添加， 添加时，误差减小。因此应该把感受件添加时，误差减小。因此应该把感受件放在流体速度最高的地方，即管道中心轴线上。放在流体速度最高的地方，即管道中心轴线上。3gtt1L11()ch b L2L22()cth b L11()th b L1b2111/U F0d1d11/UF2)(,10111ddFdU1dd/111b2二、壁面温度丈量续二、壁面温度丈量续52t2t1t12tt4411121.(62)gCttTT 1TCT12T24mK2T12,T T12,T

4、 T1TC1CTTTTT25. 020. 0T9 . 08 . 0T12,d d,T T12, gT1C1Ld44111gCTTTT44112gCTTTT0.5d2121dd 411gCTTT 412gCTTT1 1,TTTT4 12 4 12 1)(TTddTTTTddTTg12,d dTTgT12,d d1242ddn4由式由式6-2还可以看到，为了减小还可以看到，为了减小热辐射误差的影响，必需添加气流和测热辐射误差的影响，必需添加气流和测温管之间的对流放热系数温管之间的对流放热系数1。下面讨论。下面讨论添加添加1的方法。气流温度丈量的一个困的方法。气流温度丈量的一个困难问题，就是在普通流

5、速下气流和测温难问题，就是在普通流速下气流和测温管之间的放热系数管之间的放热系数1比液体的小得多，比液体的小得多，这就使得气流和测温管之间换热困难，这就使得气流和测温管之间换热困难，误差添加。为理处理这个问题，实际中误差添加。为理处理这个问题，实际中提出了各种各样的方法。提出了各种各样的方法。n除了前面讲过的把感受件的主除了前面讲过的把感受件的主要任务部分如热电偶，电阻要任务部分如热电偶，电阻温度计中热电阻体的一半长度温度计中热电阻体的一半长度处放在管道中心轴线上外，处放在管道中心轴线上外，目前多采用小误差的抽气热电目前多采用小误差的抽气热电偶。抽气热电偶的表示图如图偶。抽气热电偶的表示图如图

6、6-12所示。当高压蒸汽或紧缩所示。当高压蒸汽或紧缩空气从整齐喷嘴空气从整齐喷嘴3喷出时，由于喷出时，由于速度很大，在喷嘴处部分产生速度很大，在喷嘴处部分产生了负压，在次负压的作用下，了负压，在次负压的作用下，气流沿图上所示的方向通知地气流沿图上所示的方向通知地被抽走，这样就在热电偶处构被抽走，这样就在热电偶处构成了高速气流，使放热系数成了高速气流，使放热系数1增大。抽气的速度越大，增大。抽气的速度越大，1越越大，误差就越小。为了减小热大，误差就越小。为了减小热辐射损失，在热电偶外装设了辐射损失，在热电偶外装设了隔离罩。隔离罩数目越多，丈隔离罩。隔离罩数目越多，丈量误差越小。量误差越小。n应该

7、指出，使抽气速度到达很大数值是要耗费很多能应该指出，使抽气速度到达很大数值是要耗费很多能量的，因此抽气热电偶只能在实验情况下采用。量的，因此抽气热电偶只能在实验情况下采用。n抽气热电偶的构造方式很多，其中的一种构造表抽气热电偶的构造方式很多，其中的一种构造表示如图示如图6-13所示。所示。n为了防止热辐射引起误差，还可以采用气动为了防止热辐射引起误差，还可以采用气动温度计。气动温度计又称文丘利高温计，它温度计。气动温度计又称文丘利高温计，它可用以丈量工业锅炉烟气的温度。可用以丈量工业锅炉烟气的温度。一个丈量工业炉内气体温度的气动温度计的系统如图一个丈量工业炉内气体温度的气动温度计的系统如图6-

8、14所示。所示。n在射汽抽气器在射汽抽气器8的作用下，炉内气体流过两个串联节的作用下，炉内气体流过两个串联节流件节流孔板或文丘利喷管流件节流孔板或文丘利喷管2和和5的孔，气体在经过的孔，气体在经过节流件节流件5以前预先经过冷却器冷却到一定温度普通冷以前预先经过冷却器冷却到一定温度普通冷却至环境温度，气体最后经抽气器排入大气。抽气器却至环境温度，气体最后经抽气器排入大气。抽气器使节流件使节流件5前后的差压前后的差压p1坚持不变。坚持不变。n由于气体在节流件由于气体在节流件5前后的温度根本上都等于环境温前后的温度根本上都等于环境温度，坚持差压不变，因此经过节流件度，坚持差压不变，因此经过节流件5和

9、节流件和节流件2的气体的气体质量流量不变，于是炉内气体的原有温度质量流量不变，于是炉内气体的原有温度T1就可以根据就可以根据节流件节流件2两面的差压来确定，并用差压计两面的差压来确定，并用差压计3读出。可以证读出。可以证明，气体的原有温度明，气体的原有温度T1K与节流件与节流件2两面的差压两面的差压(p1-p2)成正比，即成正比，即)66()(212111pCppCTn式中式中C1对于给定的测温系统为一常数。对于给定的测温系统为一常数。n气体温度计的准确度与抽气热电偶的气体温度计的准确度与抽气热电偶的相近，但对温度动摇的反响才干强，即相近，但对温度动摇的反响才干强，即灵敏度较高，抽气量也较小。灵敏度较高，抽气量也较小。n对于高温气体温度丈量，上述几种方对于高温气体温度丈量，上述几种方法和仪表都不够理想，因此还需求进展法和仪表都不够理想，因此还需求进展广泛和深化的研讨任务。广泛和深化的研讨任务。四 动态温度的丈量nA温度传感器的动态呼应：温度传感器的动态呼应：nB气流温度作阶跃变化时：气流温度作阶跃变化时：hSVcTTdtdTpgjj/，其中tjgjgeTTTT)(0nC气流温度线性变化时气流温度线性变化时nD气流温度作正弦振荡时气流温度作正弦振荡时)1 (0tjgggevTTvtTT时有tgjggeAtATTtATT22)(1sin)sin()(1sin时有减小动态误