過程控制電子檔第二章22過程變量的檢測-文庫吧
2025-01-05 12:29 本頁面
【正文】 50~0:600~20:600~30:600~80:600~50:熱電式光電式紅外線比色光輻射熱輻射輻射式非接觸式、銅熱電阻：鉑考銅鎳鉻鎳硅鎳鉻鉑鉑銠熱電偶蒸汽氣體液體壓力式雙金屬玻璃液體膨脹式接觸式溫度計過程控制 第二章 常用溫度計的種類及適用溫度見下圖 金屬 B 金屬 A 過程控制 第二章 二 . 熱電偶溫度計 （一） .測溫原理 A B t t0 熱電效應(yīng)為基礎(chǔ) 熱電偶 熱電動勢主要是由 接觸電動勢 組成的 + + 擴散作用 電場作用 NANB 電動勢的大小取決于接觸點的溫度和 A、 B的材料 ?當(dāng)兩個接觸點的溫度不同時， 便產(chǎn)生兩個不同的接觸電動勢 EAB(t)、 EAB(t0) ?回路總電動勢 E(t， t0)= EAB(t)EAB(t0) ?當(dāng)熱電偶材料一定時， E(t， t0)成為溫度 t0和 t的函數(shù)差 即 E(t， t0)=f（ t） f(t0) ?如果使冷端溫度 t0固定，對于 一定材料的熱電偶， E(t， t0)=f（ t） C =φ(t) ④ 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)線，只要第三種材料的 導(dǎo)線兩端溫度相同，第三種材料導(dǎo)線的引入不 會影響熱電偶的總熱電動勢。（ p36證明） 過程控制 第二章 E(t， t0)=φ(t) ② 若兩接點溫度相同，盡管導(dǎo)體 A、 B的材料不同，熱電偶回路 內(nèi)的總熱電動勢也為零。 ③ 熱電偶回路內(nèi)的總熱電動勢與 A、 B材料的中間溫度無關(guān)，只 與接觸點溫度有關(guān)。 說明 ： ?若組成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體相同。則無論兩接點溫度如 何，回路的總熱電動勢為零。 補償導(dǎo)線 ： ? 保證熱電偶冷端溫度不變，使得電動勢 E與溫度 呈單值關(guān)系； ? 它的作用是把熱電偶參考端移至離熱 源較遠及環(huán)境溫度較恒定的地方。 過程控制 第二章 (三 )熱電偶的補償導(dǎo)線 (二 )熱電偶回路 C A B C 補償導(dǎo)線 to to 儀表室 + t1 t1 現(xiàn)場 t 過程控制 第二章 (四 )熱電偶的冷端溫度補償 R 1 R2R C UR 4a bm vtt 0? 必須注意的是： ?補償導(dǎo)線只起 延長電極 的作用，將其冷端延伸到 溫度比較穩(wěn)定的地方。但是熱電偶冷端暴露在大 氣中，受環(huán)境溫度波動的影響較大。 ?由國家規(guī)定的 分度表 （ 熱電動勢與溫度 t的關(guān)系 ） 是規(guī)定冷端溫度 t0=0?C時制定的。 I. 冷端恒溫法 ：冷端放在恒溫裝置中，該法多用于實驗室。 ： 利用不平衡電橋產(chǎn)生 的熱電勢補償熱電偶 因冷端溫度的變化而 引起的熱電動勢的變化。 冷端溫度補償 ：保證冷端溫度不變或者使 t0的溫度為 0?C 。 過程控制 第二章 利用補償導(dǎo)線或冷端溫度補償使熱電偶冷端溫度相對恒定， 但只要冷端溫度不為 0度，則必須對指示值進行校正，因為與熱 電偶配套使用的儀表都是根據(jù)標準的分度表進行刻度的，因此當(dāng) 冷端溫度不為 0時， 為求得真實溫度，可利用下式進行修正。 證明：由熱電偶回路熱電勢平衡方程 冷端 t=t0 時， E(t,t0)= E(t)E(t0) 冷端 t=tn 時 , E(t,tn)= E(t)E(tn) 兩式相減得 E(t,t0)－ E(t,tn)＝ E(tn)E(t0)＝ E (tn,t0) 在 t0=0 時（分度表條件）， E(t,0)＝ E(t,tn) ＋ E(tn,0) E (t,0)＝ E (t,tn) ＋ E (tn,0) 過程控制 第二章 工作部分 保護熱電偶不直接與惡劣、特殊環(huán)境接觸 防止電極與電極、套管短路 (五 )熱電偶的外形結(jié)構(gòu) 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu) 要求如下： ? ① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固； ? ② 兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ? ③ 補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ? ④ 保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。 2 4 1 3 過程控制 第二章 手柄式 補償導(dǎo)線式 無固定裝置式 固定螺紋式 活動法蘭式 過程控制 第二章 （七）、熱電偶材料和常用熱電偶 熱電偶材料 常用的熱電偶材料有銅、 鐵、鉑銠合金和鎳鉻合金等。 2 、常用的熱電偶 （ p38） ? （六）熱電偶的材質(zhì)要求： ? 單位溫度變化的熱電勢大，且盡量接近線性關(guān)系； ? 熱電性質(zhì)穩(wěn)定； ? 化學(xué)穩(wěn)定性好：高溫下抗氧化，抗腐蝕； ? 具有較好的延展性，易于加工； ? 復(fù)現(xiàn)性好，便于批量生產(chǎn)和互換。 ? 不同材質(zhì)的熱電偶有不同的特性，應(yīng)根據(jù)實際需要選擇 ? 測量范圍、放大系數(shù)（以分度值表示）、測量精度、抗腐蝕能力、價格等。 過程控制 第二章 ： 200OC—— 1800OC 、復(fù)現(xiàn)性較好 ，熱電動勢與溫度基本呈 單值、線性關(guān)系 (八 )熱電偶的特點 ? 鉑電阻 ：物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，測溫精度高。 ? 銅電阻 ：價格便宜，電阻與溫度幾乎呈線性關(guān)系。在 50～ 150 ?C測溫范圍內(nèi)穩(wěn)定性好，超過 100?C易被氧化。 在測量精度要求不很高、溫度較低的場合廣泛應(yīng)用。 ? 半導(dǎo)體熱敏電阻 ：將一些金屬氧化物按一定比例混合、壓制和 燒結(jié)而成。它的體積小，因此熱慣性小，適 用于快速測溫，靈敏度高；但非線性嚴重， 測溫范圍較窄（ 50～ 300 ?C）
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