自控仪表(温度)

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1、第3节温度检测仪表1.温度检测仪表分类温度检测仪表分类：2.3温度检测仪表2.3.1仪表分类压力式双金属片弹簧管式膨胀式热电偶铜电阻铂电阻热电阻……接触式光学式比色式红外式……非接触式2.膨胀式温度计玻璃温度计2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计标准水银温度计主要用于温度量值的传递和精密测量。目前，我国标准水银温度计的传递范围已延伸至－60～＋500℃。标准水银温度计分为一等标准和二等标准两种，他们都是成套生产的，每套有若干支，传递范围均为－30～＋300℃，但每支的测温范围都不大。一等标准的水银温度计有9支一套（0～＋100℃范围的最

2、小分度值为0.05℃，其余范围的最小分度值为0.1℃）和13支一套（最小分度值均为0.05℃）的两种。二等标准的水银温度计为7支一套（最小分度值均为0.1℃）。标准水银温度计2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计水银温度计2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计双金属温度计2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计双金属温度计2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计双金属温度计特点（1）可测温范围为－80～＋600℃；（2）精度相对较低，一般有1级、1.5级和2.5级几种；（3）结构简单、价格便宜、刻度清晰、耐振动。实用中，用双金属温度计代

3、替水银温度计既便于读数，又可避免“汞害”。2.3温度检测仪表2.3.2膨胀式温度计2.压力式温度计压力式温度计2.3温度检测仪表2.3.2压力式温度计（1）测量范围是－100～＋600℃；（2）既可就地进行测量，又可根据其毛细管的长度，在温包所能达到的范围内进行远传测量（最大范围一般不超过60m）；（3）结构简单，价格便宜，刻度清晰；（4）除电接点式以外，其他形式的压力式温度计不带任何电源，使用中不会产生火花，故具有防爆性能，适用于易燃，易爆环境下测温；；压力式温度计特点：2.3温度检测仪表2.3.2压力式温度计（5）这类温度计的示值是由毛

4、细管传递的，故其滞后时间较大；（6）由于这类温度计受安装高度、测量环境、温包在被测介质中的浸入深度和压力表精度等的影响，其测量精度不高。（7）毛细管的机械强度较差，易损坏，且损坏后一般不易修复。压力式温度计特点：2.3温度检测仪表2.3.2压力式温度计3.热电偶式温度计一、热电极、热电势导体A、B称为热电偶的两个热电极。热电势EAB的数值与组成热电极导体材料性质和两接点端的温度差有关，与热电极的长度和直径无关。2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计当热电极导体材料和其中一个接点端温度t0一定时（该接点端称为参考端或冷端），则热电势EAB只

5、是另一个接点端（称为工作端或热端）温度t的单值函数，即二、热电偶测温原理2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计三、热电偶基本定律在由一种均匀导体或半导体组成的闭合回路中，不论其截面和长度如何，以及沿长度方向上各处的温度分布如何，都不能产生势电势。由此定律可知，热电偶必须采用两种不同的导体或半导体制成；如果热电极本身的材质不均匀，由于温度梯度的存在，将会产生附加热电势而造成温度测量的不准确。1.均质导体定律2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计在热电偶回路中接入中间导体C后，只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路的总电势没有

6、影响。同理，热电偶回路中接入多种导体后，只要保证接入的每种导体的两端温度相同，则对热电偶的总热电势也没有影响。2.中间导体定律2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计正是由于此性质，热电偶才能作为实用的感温元件与二次仪表等配套，组成工业上广泛应用的热电偶温度计，如图所示。2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计热电偶回路中，两接点温度为t、t0时的热电势，等于接点温度为t、tn与tn、t0时，两支同性质热电偶的热电势的代数和。3.中间温度定律2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计中间温度定律数学表达式：在热电偶测温中，常常遇到热电偶冷端温

7、度不为t0，而是处于某一中间温度tn。这时，可利用中间温度定律，以EAB（tn，t0）作为修正值，对测得的热电势EAB（t，tn）进行修正。2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计为了使热电偶具有足够的稳定性、灵敏度、可互换性和一定的机械强度、较宽的测量范围等性能，对热电极的材料必须进行选择。国际电工委员会（IEC）对被公认性能优良的材料制定了统一的标准，共七种。我国已决定标准热电偶采用IEC标准。标准热电偶有一定的允许误差、统一的热电势——温度分度表和统一的配套二次仪表四、热电偶的选择与标准2.3温度检测仪表2.3.3热电偶温度计温度(℃

8、)热电动势(mv)0102030405060708090000.5911.1921.8012.4193.0473.6834.3294.9835.6461006.3176.9967