過程控制與自動(dòng)化儀表儀表概述與溫度檢測儀表-在線瀏覽
2025-06-17 12:05本頁面
【正文】 ?溫度變送器原理 溫度檢測儀表 溫度檢測概述 ?溫度：表征物體冷熱程度的一個(gè)物理量。 ?溫標(biāo)有華氏、攝氏及開氏溫標(biāo)（熱力學(xué)溫標(biāo)）。 紅外線測溫計(jì) 光學(xué)高溫計(jì) 輻射式溫度計(jì) 通過測量物體熱輻射功率來測量溫度。 接觸式測溫 ?接觸測量，簡單、可靠、精度高； ?測溫元件有時(shí)可能破壞被測介質(zhì)的溫度場或與被測介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； ?因受到耐高溫材料的限制，測溫上限有界。 非電參數(shù)溫度傳感器包括：膨脹式和壓力式等。 接觸式非電參數(shù)測溫儀表： 膨脹式溫度計(jì) 膨脹式溫度計(jì)是基于物體受熱時(shí)體積膨脹的性質(zhì)而制成的 。 玻璃管溫度計(jì) 電接點(diǎn)式 玻璃管溫度計(jì) 固體 膨脹 式溫度計(jì) ： 用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊接在一起制成雙金屬片。 若將雙金屬片制成螺旋形，當(dāng)溫度變化時(shí)，螺旋的自由端便圍繞著中心軸偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)指針在刻度盤上指示出相應(yīng)溫度值。 調(diào)節(jié)螺釘用來調(diào)整固定觸點(diǎn)的位置，以調(diào)整報(bào)警溫度。 繼電器 原理 : 封閉容器中的液體 、 氣體或低沸點(diǎn)液體的飽和蒸汽 ， 受熱后體積膨脹 ， 壓力增大 。 用壓力表指示溫度。 熱電阻溫度計(jì) 利用金屬電阻值或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的性質(zhì)測溫。 接觸式電參數(shù)測溫儀表： 熱電偶測溫原理 （ 1）熱電偶的測溫原理： 熱電效應(yīng) 兩種不同導(dǎo)體接觸并構(gòu)成回路，若兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同，則回路中出現(xiàn)毫伏級(jí)熱電勢，并產(chǎn)生電流。一般用于測量 500～ 1600℃ 之間的溫度。 接觸電勢 當(dāng)不同導(dǎo)體 A、 B接觸時(shí)，兩邊的自由電子密度不同，在交界面上產(chǎn)生電子的相互擴(kuò)散，致使在接觸處產(chǎn)生 接觸電勢 。 t 熱端 A B t0 冷端 eAB( t ) = Kt e l n NA( t ) NB( t ) NA( t )、 NB( t ) — 自由電子密度； e — 單位電荷 溫差電勢 對(duì)于同一金屬 A（或 B），其兩端溫度不同，自由電子所具有的動(dòng)能不同，也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電勢，稱為 溫差電勢 。但溫差電勢值遠(yuǎn)小于接觸電勢，常忽略不計(jì)。由于溫差電勢很小，熱電勢基本由接觸電勢構(gòu)成： EAB （ t， t0） = e AB （ t） e AB（ t0） 此計(jì)算式中，有的常數(shù)很難確定，無法實(shí)用。但從上述公式可以得出基本結(jié)論： 對(duì)于確定的熱電偶，熱電勢只與熱端和冷端溫度有關(guān) 。 有關(guān)熱電偶的幾點(diǎn)結(jié)論 （ 1）若兩種導(dǎo)體相同則無論兩端點(diǎn)溫度如何，回路中熱電勢為零。 （ 3）熱電勢與材料的中間溫度無關(guān)，只與兩接點(diǎn)溫度有關(guān)。 熱電偶的構(gòu)造 熱電偶是用兩種不同材料的偶絲或薄膜一端焊接而成。 普通型 鎧裝型 普通熱電偶 熱電偶類型 理論上任何兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體都可以組成熱電偶，但考慮有良好的應(yīng)用性能，必須對(duì)熱電偶材料加以選擇。 國際電工委員會(huì)（簡稱 IEC）規(guī)定了熱電偶材料的取材標(biāo)準(zhǔn)。 幾種常用的標(biāo)準(zhǔn)型熱電偶簡介 熱電偶名稱 分度號(hào) 測溫范圍（ ℃ ） 平均靈敏度 特 點(diǎn) 鉑銠 30— 鉑銠 6 B 0～+1800 10μ V/℃ 穩(wěn)定性好 ,精度高 ,可在氧化氣氛使用 鉑銠 l0— 鉑 S 0～+1600 10μ V/℃ 同上，線性度優(yōu)于 B 鎳鉻 — 鎳硅 K 0～+1000 40μ V/℃ 價(jià)廉 ,，可在氧化及中性氣氛中使用 鎳鉻 — 康銅 E 200～+900 80μ V/℃ 靈敏 ,價(jià)廉 ,可在氧化及弱還原氣氛中使用 銅 — 康銅 T 200～+400 50μ V/℃ 價(jià)廉 ,但銅易氧化 ,常用于 150℃ 以下溫度測量 鎳鉻 — 鎳硅熱電偶分度表（簡表） 分度號(hào) K t0=0℃ ， E/mV t/℃ 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 ? 鉑及其合金 （ B、 S） 屬于貴重金屬 ， 價(jià)格很貴 ，但其熱電勢非常穩(wěn)定 ， 主要用做標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及測量1100℃ 以上的高溫 。 熱電偶冷端處理 ?只有當(dāng)熱電偶冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)。 延長導(dǎo)線 ：廉價(jià)電偶的冷端處理 補(bǔ)償導(dǎo)線 ：選配低溫段與電偶有相同熱電效應(yīng)的廉價(jià)導(dǎo)體 冰浴法 把熱電偶的冷端插入盛有絕緣油的試管中 ，然后將試管放入裝有冰水混合物的容器中 ， 保持冷端為 0℃ 。 ActtBCD毫伏計(jì)0t熱電偶冷 端 的 延 伸生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 恒 溫 環(huán) 境補(bǔ)償導(dǎo)線A B + — 熱電偶 補(bǔ)償導(dǎo)線 銅導(dǎo)線 t0 r r Rcu E R’ Rp u a b I’ I 恒流 I’=E/R’ R’RCU, RP, r r RCU, RP 則支路橋臂電流 I= I’/2 )(2121)()(21)()()()(),()(21)(039。39。39。39。teRIRIteRRIteteuteteuttEuuuRRIRRIuABCUPABPCUABABabABABabABabABPCUPCUab???????????????????冷端補(bǔ)償 （電橋法） )())(()(,39。 熱電阻的材料要求 ?一般要求工業(yè)熱電阻的材料應(yīng)具有： ?電阻溫度系數(shù)大； ?電阻率大； ?熱容量??；
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