《温度检测及仪表精品文稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温度检测及仪表精品文稿.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章 检测仪表与传感器 第五节 温度检测仪表 化工过程控制及仪表温度检测及仪表温度检测及仪表第1页，本讲稿共24页工业常用的温度检测仪表热电偶温度计热电阻温度计（2）利用热电效应将两种不同的金属两端分别焊接起来，当两端温度不同时，回路中会产生电势，大小为：EAB（t，to）=f（t）f（to）（）（）利用导体或半导体电阻随温度变化利用导体或半导体电阻随温度变化导体：铜、铂半导体：热敏电阻（）利用物体的辐射能随温度变化 E=KT4EAB（t，to）ABtot第2页，本讲稿共24页电场A+ttot to当t to高温端电子高温端电子 低温端低温端电动势eA（t，to）二、热电偶温度计 1、测温原
2、理（1）温差电势：一种金属的两端因温度不同产生的热电势。eA（t，to）eB（t，to）（）（）形成温差电势扩散数值较小，可忽略第3页，本讲稿共24页则则A金属电子金属电子 B金属金属A金属与B金属接触时，设NA NB电动势eAB（t）AB+tNA NB（2）接触电势：不同金属相接触产生的电势。（）（）扩散产生接触电势eA B（t），eA B（to）第4页，本讲稿共24页eA（t，to）AeB（t,，to）BtoteAB（t）eAB（to）EAB（t，to）EAB（t，to）eAB（t）eAB（to）eA（t，to）eB（t，to）eAB（t）eAB（to）f（t）f（to）f（tto）EAB
3、（t，t0）EBA（t，t0）EBA（t0，t）EAB（t0，t）（3）回路总电势：工作端（热端）t自由端（冷端）t0第5页，本讲稿共24页说明：当t0=0时，用实验方法测出不同温度下的电势，即得 分度表。t=toEAB（t，to）A=BEAB（t，to）热电偶产生的热电势不仅与所用材料种类有关，还与两接热电偶产生的热电势不仅与所用材料种类有关，还与两接点温度有关；点温度有关；与热电偶几何尺寸无关；当材料、与热电偶几何尺寸无关；当材料、t0一定时，一定时，热电势只与热电势只与t 有关（但不是线性关系），通过测电势即可测有关（但不是线性关系），通过测电势即可测温度。温度。第6页，本讲稿共24页B
4、Attoto2、基本定律EAB（t，to）只与t，t0有关，与第三种金属C无关，只要保证两接点温度相等。（2）中间温度定律中间温度定律ttctctoBAABEAB（t，to）与中间温度tc无关。EAB（t，tc，to）EAB（t，tc）EAB（tc，to）EAB(t,t0)C（1）中间导体定律第7页，本讲稿共24页3、常用热电偶、常用热电偶铂铑铂铑10铂：铂：S分度号镍铬镍铬镍硅：镍硅：K镍铬镍铬铜镍：铜镍：E注意：不同分度号分度表不同。（t t0 0 =0=0）Et关系不同关系不同主要特点比较：SKE检测范围（）-201300（1600）-50900（1200）-40600（900）精度高中
5、低灵敏度低中高价格高适中低第8页，本讲稿共24页4、冷端处理、冷端处理tt 1AB作用：将冷端从温度较高、波动较大移到温度较低、相对稳定的地方。注意：热电特性与所配热偶相同或相近。热电特性与所配热偶相同或相近。使用温度范围（使用温度范围（0100）。）。（1）补偿导线t 0AB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。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。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。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。正负不能接错。正负不能接错。利用中间温度定律，将热电偶用与其同型号的补偿导线延长。第9页，本讲稿共
6、24页（2）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：补偿热电偶tt 0ABt 0AB用冰槽使t0保持零度。（制造厂用）（实验室用）将仪表的机械零点调到t0（t0恒定）。（t0变化）用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。第10页，本讲稿共24页5、结构（1）普通型第11页，本讲稿共24页（2）套管型（铠装热电偶）套管型（铠装热电偶）热电极、绝缘材料、金属套管合为一体，具有细长、容易弯曲、热电极、绝缘材料、金属套管合为一体，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。热响应时间快、耐振动、耐温、抗压和坚固耐
7、用等优点。第12页，本讲稿共24页6、热电偶温度计的组成tt 0ABt 0AB显示表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）小结：小结：测温原理测温原理使用补偿导线的目的及用法使用补偿导线的目的及用法冷端温度补偿方法及原理。冷端温度补偿方法及原理。作业：P94 58、59、60、64题第13页，本讲稿共24页二、热电阻温度计二、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：金属导体：tRt半导体：半导体：tRt特点：低温段线性好，精度高，不用进行冷端温度补偿，但 反 应慢，不能测点温。第14页，本讲稿共24页2、组成感测元件热电阻显示仪表（不
8、平衡电桥或平衡电桥）铜导线用三线制接入 名 称分度号测温测温范围范围关系式特点铂电阻Pt10R0=10Pt100R0=1000650RPtR0(1+At+Bt2+Ct3)精度高、性能稳定、氧化性 铜电阻CU50R0=50CU100R0=10050150RcuR0(1+t)RcuRt0(1+t)线性好、便宜、易提纯、种类第15页，本讲稿共24页、结构 P875、引线方式（1）两线制引线电阻产生附加误差（2）三线制 （工业用）引线电阻分别接入上下支路，可消除误差第16页，本讲稿共24页（3）四线制）四线制可完全可消除误差，可完全可消除误差，用于精确测量。用于精确测量。+-电位差计Rt第17页，本讲
9、稿共24页第18页，本讲稿共24页第19页，本讲稿共24页第20页，本讲稿共24页小结：小结：常用热电阻种类、特点、原理、连接方式常用热电阻种类、特点、原理、连接方式 测温元件的安装测温元件的安装作业：能否用普通万用表测量热电阻？第21页，本讲稿共24页温度0123456789热 电 动 势 mV00.0000.0050.0110.0160.0220.0270.0330.0380.0440.050100.0550.0610.0670.0720.0780.0840.0900.0950.1010.107200.1130.1190.1250.1310.1370.1430.1400.1540.1610
10、.167300.1730.1790.1850.1910.1970.2030.2100.2160.2220.228分度号：分度号：S冷端温度为冷端温度为0分度号：分度号：K冷端温度为冷端温度为0温度0123456789热 电 动 势 mV00.0000.0390.0790.1190.1580.1980.2380.2770.3170.357100.3970.4370.4770.5170.5570.5970.6370.6770.7180.758200.7980.8380.8790.9190.9601.0001.0411.0811.1221.162301.2031.2441.2851.3251.366
11、1.4071.4481.4891.5291.570分度表第22页，本讲稿共24页例：例：K型热电偶测温，冷端温度为型热电偶测温，冷端温度为30，测得的热电势为，测得的热电势为 24.9mV，求热端温度。，求热端温度。解：EAB（t，0）EAB（t，30）EAB（30，0）24.91.20326.103mV查分度表得查分度表得t628.3 EAB（t，0）EAB（t，t0）EAB（t0，0）真值测量值修正值第23页，本讲稿共24页用电桥产生用电桥产生EAB（t0，0）与与EAB（t，t0）叠加，即可消除）叠加，即可消除t0变化对测变化对测量的影响。利用铜电阻随温度量的影响。利用铜电阻随温度t0变化，且使变化，且使VRCUEAB（t0，0）设电桥在设电桥在2020平衡，此时仪表的机械零点应调在平衡，此时仪表的机械零点应调在2020。注意：注意：补偿器补偿器正负不能接错正负不能接错 与所配热电偶同型与所配热电偶同型 使用温度范围使用温度范围0。第24页，本讲稿共24页