温度仪表-员工培训.ppt

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温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表温度检测方法温度检测方法v应用热膨胀测温v应用工作物质的压力随温度变化的原理测温v应用热电效应测温v应用热电阻原理测温v应用热辐射原理测温温度检测仪表温度检测仪表v热电偶温度计v热电阻温度计v温度变送器本本节节主主要要内内容容温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表温度检测的基本知识温度检测的基本知识温度：

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。

程相联系。

温度概念的建立及测量：

温度概念的建立及测量：

以热平衡为基础的以热平衡为基础的，温度最本质的性质：

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。

有相同的温度。

测量方法：

测量方法：

接触式测温和非接触式测温接触式测温和非接触式测温温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表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。

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）

（1）膨胀式温度计膨胀式温度计

（2）

（2）热电阻温度计热电阻温度计（3）（3）热电偶温度计热电偶温度计（4）（4）其他原理的温度计其他原理的温度计直观、可靠，测量仪表也比较简单直观、可靠，测量仪表也比较简单特点非接触测温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。

能的大小来推算被测物体的温度。

（1）

（1）辐射式温度计辐射式温度计

（2）

（2）红外线温度计：

红外线温度计：

特点不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。

精度一般不高不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。

精度一般不高。

缺点：

由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量，缺点：

由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量，这样容易破坏被测对象的温度场，同时带来测温过程的延迟现象，不适于测量这样容易破坏被测对象的温度场，同时带来测温过程的延迟现象，不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。

热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。

不适于直接对腐蚀性介质测量。

不适于直接对腐蚀性介质测量。

缺点：

容易受到外界因素的干扰，测量误差较大，且结构复杂，价格比较昂贵。

缺点：

容易受到外界因素的干扰，测量误差较大，且结构复杂，价格比较昂贵。

红外线温度计红外线温度计测温测温测温测温方式方式方式方式温度计种温度计种温度计种温度计种类类类类优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点使用范围使用范围使用范围使用范围接接触触式式测测温温仪仪表表玻璃液体温玻璃液体温度计度计结构简单、使用方便、测量准结构简单、使用方便、测量准确、价格低廉确、价格低廉容易破损、读数麻烦、一般只容易破损、读数麻烦、一般只能现场指示能现场指示,不能记录与远传不能记录与远传-100-100100100（150150）有机液体）有机液体00350350（-30-30650650）水银）水银双金属温度双金属温度计计结构简单、机械强度大、价结构简单、机械强度大、价格低、能记录、报警与自控格低、能记录、报警与自控精度低、不能离开测量点测量精度低、不能离开测量点测量,量量程与使用范围均有限程与使用范围均有限00300300（-50-50600600）压力式温度压力式温度计计结构简单、不怕震动、具有防结构简单、不怕震动、具有防爆性、价格低廉、能记录、报爆性、价格低廉、能记录、报警与自控警与自控精度低、测量距离较远时精度低、测量距离较远时,仪表的仪表的滞后性较大、一般离开测量点不滞后性较大、一般离开测量点不超过超过10米米00500500（-50-50600600）液体型）液体型00100100（-50-50200200）蒸汽型）蒸汽型电阻温度计电阻温度计测量精度高测量精度高,便于远距离、多便于远距离、多点、集中测量和自动控制点、集中测量和自动控制结构复杂、不能测量高温结构复杂、不能测量高温,由于体由于体积大积大,测点温度较困难测点温度较困难-150-150500500（-200-200600600）铂电阻）铂电阻00100100（-50-50150150）铜电阻）铜电阻-50-50150150（180180）镍电阻）镍电阻-100-100200200（300300）热敏电阻）热敏电阻热电偶温度热电偶温度计计测温范围广测温范围广,精度高精度高,便于远距便于远距离、多点、集中测量和自动控离、多点、集中测量和自动控制制需冷端温度补偿需冷端温度补偿,在低温段测量精在低温段测量精度较低度较低-20-2013001300（16001600）铂铑）铂铑1010-铂铂-50-5010001000（12001200）镍铬）镍铬-镍硅镍硅-40-40800800（900900）镍铬）镍铬-铜镍铜镍-40-40300300（350350）铜）铜-铜镍铜镍非接非接触式触式测温测温仪表仪表光学高温计光学高温计携带用、可测量高温、测温时携带用、可测量高温、测温时不破坏被测物体温度场不破坏被测物体温度场测量时测量时,必须经过人工调整必须经过人工调整,有人有人为误差为误差,不能作远距离测量不能作远距离测量,记录记录和自控和自控90090020002000（70070020002000）辐射高温计辐射高温计测温元件不破坏被测物体温度测温元件不破坏被测物体温度场场,能作远距离测量、报警和能作远距离测量、报警和自控、测温范围广自控、测温范围广只能测高温只能测高温,低温段测量不准低温段测量不准,环境环境条件会影响测量精度条件会影响测量精度,连续测高温连续测高温时须作水冷却或气冷却时须作水冷却或气冷却10010020002000（505020002000）表表3-33-3各种温度计的优缺点及使用范围各种温度计的优缺点及使用范围温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表温标摄氏温标-是把标准大气压下纯水的冰融点定为是把标准大气压下纯水的冰融点定为00度，纯水的沸点定为度，纯水的沸点定为100100度的一种度的一种温标。

在温标。

在00度和度和100100度之间分成度之间分成100100等分，每一分为一摄氏度，符号为等分，每一分为一摄氏度，符号为。

华氏温标华氏温标-规定在大气压下，纯水的冰融点为规定在大气压下，纯水的冰融点为3232度，纯水的沸点为度，纯水的沸点为212212度，中间划度，中间划分为分为180180等分，每一分为一华氏度，符号为等分，每一分为一华氏度，符号为。

热力学温标热力学温标-又称开尔文温标，单位为开尔文（又称开尔文温标，单位为开尔文（KK）。

）。

国际实用温标国际实用温标-是一种符合热力学温标又使用简单的温标。

是一种符合热力学温标又使用简单的温标。

最新温标是最新温标是19901990年国际温标年国际温标（ITS（ITS90）90）温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表应用热膨胀原理测温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膨胀式温度计膨胀式温度计双金属片双金属片温度计双金属温度信号器1-双金属片2-调节螺钉3-绝缘子4-信号灯感温元件:

两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而制成的.温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表压力式温度计压力式温度计利用密闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀利用密闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制成的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度或压力变化这一原理而制成的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度u工作介质是气体、液体或蒸气工作介质是气体、液体或蒸气u简单可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性简单可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性u动态性能差，示值的滞后较大，不能测量迅动态性能差，示值的滞后较大，不能测量迅速变化的温度速变化的温度热电偶温度计热电偶温度计A.热电偶是目前世界上科研和生产中应用最普遍、最广热电偶是目前世界上科研和生产中应用最普遍、最广泛的温度测量元件。

泛的温度测量元件。

B.它将温度信号转换成电势（它将温度信号转换成电势（mV）信号，配以测量毫）信号，配以测量毫伏的仪表或变送器可以实现温度的测量或温度信号的伏的仪表或变送器可以实现温度的测量或温度信号的转换。

转换。

C.具有结构简单、制作方便、测量范围宽、准确度高、具有结构简单、制作方便、测量范围宽、准确度高、性能稳定、复现性好、体积小、响应时间短等各种优性能稳定、复现性好、体积小、响应时间短等各种优点。

点。

D.它既可以用于流体温度测量，也可以用于固体温度测它既可以用于流体温度测量，也可以用于固体温度测量。

既可以测量静态温度，也能测量动态温度。

量。

既可以测量静态温度，也能测量动态温度。

E.并且直接输出直流电压信号，便于测量、信号传输、并且直接输出直流电压信号，便于测量、信号传输、自动记录和控制等。

自动记录和控制等。

这两种不同导体或半导体的组合称为这两种不同导体或半导体的组合称为这两种不同导体或半导体的组合称为这两种不同导体或半导体的组合称为热电偶热电偶热电偶热电偶每根单独的导体或半导体称为每根单独的导体或半导体称为每根单独的导体或半导体称为每根单独的导体或半导体称为热电极热电极热电极热电极tttt端称为端称为端称为端称为工作端工作端工作端工作端（假定该端置于热源中假定该端置于热源中假定该端置于热源中假定该端置于热源中），又称测量端或热端，又称测量端或热端，又称测量端或热端，又称测量端或热端tttt0000端称为端称为端称为端称为自由瑞自由瑞自由瑞自由瑞，又称参考端或冷端，又称参考端或冷端，又称参考端或冷端，又称参考端或冷端1热电偶热电现象热电现象u接触电势的大小和方向主要取决于接触电势的大小和方向主要取决于两种材料的性质（电子密度）和接触两种材料的性质（电子密度）和接触面温度的高低面温度的高低。

u温度越高，接触电势越大；两种导体电子密度比值越大，接触电势也越温度越高，接触电势越大；两种导体电子密度比值越大，接触电势也越大。

大。

u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势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表闭和回路总电势AB闭合回路中总热电势热电势热电势E（t,tE（t,t00）等于热）等于热电偶两接点电偶两接点电偶两接点电偶两接点热电势的代数和热电势的代数和当当AA、BB材料固定后，如果材料固定后，如果tt00保持不变保持不变,则则eeAB（AB（tt00）为常数，有：

为常数，有：

测出测出EEABAB（t,t（t,t00）就可以测算出就可以测算出tt分分度度表表如果能使冷端温度如果能使冷端温度tt00固定，则总电势就只与温度固定，则总电势就只与温度tt成单值函数关系成单值函数关系分度表分度表-热电势与热端温度之间热电势与热端温度之间关系列成表格关系列成表格注：

热电势与热端温度之间注：

热电势与热端温度之间关系是非线性关系是非线性温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表如如果果断断开开冷冷端端，接接入入第第三三种种导导体体CC，并并保保持持AA和和CC、BB和和CC接接触触处处的的温温度均为度均为tt00，则回路中的总热电势等于各接点处的接触电势之和，则回路中的总热电势等于各接点处的接触电势之和:

当当tttt00时，有时，有于是可得于是可得热电偶的热电偶的“中间导体定律中间导体定律”热电偶的热电偶的“中间导体定律中间导体定律”根据根据热电偶的热电偶的“中