两相流(温度测量传感器).ppt

?（一）结构 金属热电阻感温元件一般由电阻体、引线、绝缘子、保护套管及接线盒等组成，其外型与热电偶相似。热电阻通常也有普通型和铠装型等结构型式。 普通热电阻为电阻体是用热电阻丝绕制在绝缘骨架上制成的。一般工业用热电阻丝，铂丝直径多为φ0.07mm（毫米），铜丝直径多为φ0.1mm（毫米）。为消除绕制电感，通常采用双线并绕（亦称无感绕制）。 1—电阻体；2—引线；3—绝缘子；4—保护套管；5—接线盒；6—安装螺纹 ?（二）常用热电阻铂电阻特点 （1）铂电阻 铂电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围（按国际电工协会IEC标准）为－200～850℃。 铂电阻的特点： 精度高， 性能可靠， 抗氧化性好， 物理化学性能稳定。 易提纯，复制性好，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝（直径可达0.02 mm或更细）或极薄铂箔， 与其它热电阻材料相比，有较高电阻率。 ? 铂电阻是一种较为理想的热电阻材料，除作为一般工业测温元件外，还可作为标准器件。 铂电阻缺点： 电阻温度系数小， 电阻与温度呈非线性， 高温下不宜在还原性介质中使用，而且价格较贵。 ?3、常用热电阻温度计算 （1）铂电阻 一般工业上常用的铂电阻，我国规定的分度号为Pt10和Pt100。即相应0℃时的电阻值分别为R0＝10Ω和R0＝100Ω。Pt10的电阻温度计电阻丝较粗，主要应用于600℃以上的温度测量。 在－200～0℃范围内，铂的电阻与温度的关系为： Rt＝R0[1＋A t＋Bt2＋C（t－100）t3）] 在0～850℃范围内，其关系为： Rt＝R0[1＋A t＋Bt2] 两式中：Rt、R0——t℃和0℃时的阻值。 A、B、C——常数，A＝3.90802×10－3，B＝－5.80195×10－7， C＝－4.27350×10－12。 满足上述关系的热电阻，其平均温度系数为α＝3.85×10－31/℃。不同分度号的铂电阻因为R0不同，在相同温度下的电阻值是不同的，因此电阻与温度之间的关系，即分度表也是不同的，分度表见本节附录二。 ?（2）铜电阻 铜电阻一般用于－50～150℃范围的温度测量。 特点：电阻值与温度之间基本为线性关系，电阻温度系数大，且材料易提纯，价格便宜。 缺点：电阻率低，易氧化。 在温度不高，测温元件体积无特殊限制时，可以使用铜电阻温度计。 铜电阻与温度的关系为： Rt＝R0（1＋α t） （3-6-16） 式中：Rt、R0——t℃和0℃时的阻值； α——电阻温度系数，α＝4.25～4.28×10－31/℃。 我国工业用铜热电阻的分度号分为Cu50和Cu100两种，其R0的阻值分别为50Ω和100Ω。其分度表见本节附录二。 （3）半导体热电阻亦称为热敏电阻，通常用铁、锰、钼、钛、镁、铜等金属氧化物或碳酸盐、硝酸盐、氧化物等材料制造，其电阻温度系数为： （3-6-17） 式中：B——常数，与半导体材料及结构有关； T——绝对温度，K。 由此可见，半导体电阻具有负的电阻温度系数，即温度升高，电阻减小。此外，随温度上升，电阻温度系数急剧减小，即高温下的测量灵敏度很低（见图）。 半导体热电阻与一般金属热电阻不同，它是由铁镍等氧化物混合，以有机粘合剂成型，并经高温烧结而成。 半导体热电阻的电阻温度系数比金属热电阻要大，灵敏度高，一般测量范围为－100～300℃。 半导体热电阻的缺点： 同一型号的热电阻复现性（互换性）差， 特性分散，非线性严重； 电阻与温度的关系不稳定，随时间而变化，因此测温误差较大，均为2％t（t 为所测温度），使用受到了一定的限制。目前只使用于一些测量要求不高的场合。 随着半导体技术的发展，制造工艺水平的提高，半导体热电阻有其广阔的发展前景。 4、温度显示仪表 利用热电偶和热电阻可以把被测温度的高低分别转换成相应热电势和电阻值，如何测量热电势和电阻值，并指示出对应于这些信号的温度。目前工业温度显示仪表三大类：动圈式显示仪表、电子自动