常用温度计的种类及适用温度20101026.ppt

温度测量及温度传感器 一、温度测量的基本概念 温度的定义：表征分子热运动的程度的物理量 温标：衡量温度大小的标尺 摄氏：℃ 热力学：K 华氏：℉ 二、温度的测量与变送 温度是工业生产过程中最普遍而重要的操作参数。 所有的过程都是在一定的温度条件下进行的； 温度决定一些反应能否进行和反应方向； 温度决定一些反应的进程程度； 温度显示反应的能量变化。 温度不能直接测量。温度的测量都是通过温度传递到敏感元件后，其物理性质随温度变化而进行的。 三、温度计的分类和形式 膨胀式温度计 玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计 热电偶温度计 热电阻温度计 辐射式温度计 四、膨胀式温度计 玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计 玻璃液体温度计 利用液体受热膨胀并沿玻璃毛细管延伸而直接显示温度 双金属温度计 不同金属受热膨胀不同，双金属片在受热情况下发生弯曲而显示温度 1、玻璃液体温度计 是膨胀式温度计之一种,利用液体受热膨胀的性质制成, 常用的液体有水银和酒精。广泛用于测量-200-500摄氏度范围内的温度。 （1）优点和缺点 玻璃液体温度计是最常用,也是最简单,最便宜的温度计。 这种温度计主要优点是构造简单,使用方便,精度高和价格低廉。缺点是惰性大,能见度低, 不能自动记录及远距离传送。 2、压力式温度计 压力式温度计的工作原理是当温度变化时,工质的体积或压力相应发生变化,以此制成温度计 这种温度计的主要优点是构造简单,防震可以远距离测量 , 并可制成自动记录式。主要缺点是损坏后很难修理,不能测点温和表面温度。 国产WTQ型式气体压力温度计,可用来指示或记录工业设备中气体, 蒸汽或液体的温度。测量范围:0-120,0-160,0-200,0-3009(单位摄氏度)工作压力:60kgf/cm^2,精度1.5与2.5级。 压力式温度计工作原理 利用液体的蒸发或气体的膨胀而引起的压力变化进行测量。 温包：传热、容纳膨胀介质； 毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力（温度）。 3、双金属温度计 (一)双金属温度计的工作原理： 双金属温度计是利用两种不同膨胀系数的金属片A和B将其焊接在一起并将一端固定。当温度发生变化时,膨胀悉数较大的金属片B伸长较多,故其未固定端(自由端)必然向膨胀系数较小的金属A一方弯曲变形。利用弯曲变形的大小不同,从而可表示出温度的高低不同。 双金属温度计 (二).双金属片温度计按指示部分与保护管连接方式不同,分为下列三种类型: (1)轴项型 (2)径向型 (3)135度角型 五、辐射式温度计 通过特定波长光波的强度或热辐射强度来确定光源温度。 辐射式温度计：测定热辐射强度； 光学温度计：采用光学分频法，测定不同频率光波的强度比值； 比色法：直接通过可见光颜色的对比，确定光源温度。 辐射式温度计，通常用于测量高温条件，特别是光学温度计和比色温度计需要利用物体在高温下发射的可见光进行检测。 辐射式温度计 六、热电偶温度计 1、热电偶的测温原理 热电势：两种不同的导体材料（或半导体）A，B组成的闭合回路。相接触时，存在电子的迁移，达到平衡时，在接触的两端形成电势 可用于点温度的测量 只与材料和温度 有关，与热电偶的长度、直径无关 接触电势和温差电势组成 热电偶温度计 1、接触电势 在一定温度下，如果从金属A扩散到金属B去的电子数等于从金属B吸向金属A的电子数时，就达到了动态平衡。这时金属A，B之间形成的电位差称为接触电势。 接触电势的大小与接头温度的高低和金属的种类有关，温度越高，两金属的自由电子密度差越大，则接触电势越大。 2、温差电势 温差电势：同一金属导体两端温度不同而产生的。 高温端流向低温端的自由电子与低温端被电场吸引流向高温端的自由电子达到了动态平衡， 这时的电位差称为温差电势 e， 大小仅与金属材料及两端温差有关，而与几何尺寸及金属（导体）温度分布无关。e(t,t0)可用下面的函数差来表示 eA(t,t0)=eA(t)-eA(t0) (1)热电偶基本定律的内容 两种均质金属组成的热电偶，其电势大小与热电级直径，长度和沿热电级长度上的温度分布无关，只与热电级材料和两端温度有关； 热电势大小是两端温度的函数差，如果两端温度相等，则热电势为零。 (2)热电偶基本定律的推论 （1）热电偶必须用两种性质不同的热电级构成。 （2）若热电级材料的性质不均匀，即当热电级温度分布不同时， 则热电偶将产生附加电势。 所以根据附加热电势检查热电极材料 是否均匀，从而衡量热电偶质量的高低。 (3)中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种均质导体后，只要保证所接入导体两端温度相同，就不会影响热电偶的热电势。 (4)中间温度定律与连接导体定律 （1）已知热电偶在某一给定冷端温度下进行分度，