自动检测技术及仪表控制系统课件(第四章)讲述.ppt

第二篇 过程参数检测技术 第四章 温度检测 4.1 测温方法及温标 测温原理 温度是国际单位制(SI)7个基本物理量之一 温度反映物体的冷热程度，是物体分子运动平均动能大小的标志。 温度的定量测量以热平衡现象为基础，两个受热程度不同的物体相接触后，经过一段时间的热交换，达到共同的平衡态后具有相同的温度。 练习题1 用铂铑10-铂(分度号S)的热电偶测温，已知参比端温度为20℃，测得热电势E(t,20)=11.30mV，试求被测温度t？ 查热电偶的分度表知： E(20,0)=0.113mV E(t,0)=E(t,20)+E(20,0)=11.30+0.113=11.413mV 查表知：t=1155℃ 练习题2 用镍铬-镍硅(分度号K)的热电偶测温，已知参比端温度为25℃，检测端温度为506℃，求产生的热电势是多少？ E(506,25)=E(506,0)-E(25,0) =20.900-1.000 =19.900mV 伏安特性 三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线 一般来说， 温度检测仪表的检测元件安装，需要遵循以下原则： 应确保测量的准确性，选择有代表性的安装位置。 应确保安全、可靠,选择合适的安装方式。 应综合考虑仪表维修、校验的方便。 检测元件安装 三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线 应确保测量的准确性， 选择有代表性的安装位置。 检测元件安装 应该有足够的插入深度； 不应该插入介质的死角，以确保能进行充分的热交换； 工作端应位于管道中心流速最大之处； 应该迎着流体流动方向安装，否则容易产生测量误差； (a)逆流 (b)正交 (d)弯头 温度检测元件的安装示意图 测量负压管道（或设备）上的温度时， 必须保证有密封性，以免外界空气的吸入而降低精度。 三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线 检测元件安装 为避免检测元件的损坏， 保护套管应该具有足够的机械强度。 根据现场的工作压力、温度、腐蚀性等特性， 合理地选择保护套管的材质、壁厚。 当介质压力超过10MPa时， 必须安装保护外套，确保安全。 为了减小测量的滞后，可在保护套管内部加装 传热良好的填充物，如硅油、石英砂等等。 接线盒出线孔应该朝下， 以免因密封不良使水汽、灰尘等进入而降低测量精度。 应确保安全可靠。 选择合适的安装方式。 三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线 热电偶的插入方式 热电偶在扩大管上的安装 检测元件安装 应确保安全可靠。 选择合适的安装方式。 三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线 布线要求 按照规定的型号配用热电偶的补偿导线， 注意热电偶的正、负极与补偿导线的正、负极相连接。 热电阻的线路电阻一定要符合所配二次仪表的要求。 禁止与交流输电线合用一根穿线管，以免引起感应。 最好与其他导线分开敷设。 为了保护连接导线与补偿导线不受外来机械损伤， 连接导线或补偿导线应穿入钢管内或走汇线槽。 导线应尽量避免有接头。应有良好的绝缘。 补偿导线不应有中间接头，否则应加装接线盒。 四.非接触式测温 辐射测温 原理 非接触式测温方法以辐射测温为主。 具有一定温度的物体都会向外辐射能量， 其辐射强度与物体的温度有关， 通过测量辐射强度来确定物体的温度。 辐射测温时，辐射感温元件不与被测介质相接触， 不会破坏被测温度场，可实现遥测； 测量元件不必达到与被测对象相同的温度， 测量上限可以很高； 辐射测温适用于很宽的测量范围，可达-50～6000℃。 但是，影响其测量精度的因素较多，应用技术较复杂 四.非接触式测温 辐射测温仪表的组成 主要由光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等部分组成。 ㈠ 光学高温计 ㈡ 光电高温计 ㈢ 辐射温度计 ㈣ 比色温度计 ㈠ 光学高温计 四.非接触式测温 精密光学高温计用于科学实验中的精密测试； 标准光学高温计用于量值的传递，例如，在物质熔点、热容量和相变点的测定中使用。 光学高温计可用来测量800～3200℃的高温。 因采用肉眼进行色度比较，故测量误差与人的经验有关。 光学高温计测量的温度称为亮度温度(TL)，被测对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温度。 1－物镜；2－吸收玻璃；3－灯泡；4－红色滤波片； 5－目镜；6－指示仪器；7－滑线电阻； E－电源；K－开关；R1－刻线调整电阻 ㈠ 光学高温计 四.非接触式测温 WGG2-201型光学高温计 ㈡ 光电高温计 四.非接触式测温 光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作的，其测量结果带有操作者的主观误差。它不能进行连续测量和记录，当被测温度低于800℃时，光学高温计对亮度无法进行平衡。 光电高温计是在光学高温计测