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化工仪表与自动化5-1.
《化工仪表及自动化》教案
课 题 第五章温度检测(1) 授课教师 授课日期 授课班级 课时 2学时 课程类型 新课 教学方法 教学设备 仪表实训室 教学目标
知识与技能
1.了解温度概念和测温仪表的分类
2.掌握热电偶测温原理、常用热电偶、补偿导线作用、冷端温度补偿方法
3.掌握热电偶基本计算 过程与方法
实训
讲解
多媒体展示 情感与态度 创设问题情境,激发学生探索,求知欲望,使学生积极观察、分析,主动参与,
强化学生主体地位。 教学重点 电偶测温原理、常用热电偶、补偿导线作用、冷端温度补偿方法、热电偶基本计算 教学难点 补偿导线作用、冷端温度补偿方法、热电偶基本计算 重、难点解决措施
教 学 过 程 教学内容 学生活动 时间分配 教学步骤 教师活动 温度测量
教学活动一 观摩设备
一、热电偶温度测量
1.熟悉热电偶测温系统组成
2.进行热电偶温度测量
二、热电阻的温度测量
熟悉热电阻测温系统组成
2.进行热电阻温度测量 观摩
操作
20分种
理论教学(讲解)
重点:热电偶的原理
重点:热电势的计算
重点:第三种导体使用条件
重点:常用热电偶分度号及分度表的查法
重点:补 偿导线的使用
重点:热电势的修正计算方法
重点:采用这种补偿电桥时须把仪表的机械零位预先调到20℃处
教学活动二 理论教学
第一节 概述
一、温度的基本概念
1.温度:表征物体冷热程度的物理量。是物体内部分子热运动平均动能的标志。
温度的测量方法:只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。
2.温标
温标:为了保证温度量值的统一和准确而建立起来的温度标尺。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。
(1)华氏温标
标准大气压下,氯化氨和冰的混合物为0华氏度,水的冰点为32华氏度,水的沸点为212华氏度,在沸点和冰点两固定点中间等分180份,每份为1华氏度,单位符号记为?F。
(2)摄氏温标
标准大气压下,水的冰点为0摄氏度,水的沸点为100摄氏度,中间划分100等份,每份为1摄氏度,用符号t表示,单位符号记为℃。
(3)热力学温标(绝对温标)
以水的三相点(固、液、气三相并存)作为273.16,将1/273.16定义为1K。热力学温度的起点为绝对零度,所以它不可能为负值,且冰点为273.15K,沸点为373.15K。注意水的冰点和三相点是不一样的,两者相差0.01K。
(4)国际实用温标
国际温标规定以开尔文表示热力学温度,以K为单位,1K等于水三相点热力学温度的1/273.16。
二、测温仪表的分类
温度不能直接测量,只能借助于冷热不同物体之间的热交换,以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性来加以间接测量。
分类:按测量方式、接触式与非接触式
二、温度检测的基本原理
1.应用热膨胀原理测温
利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式温度计。
(1)玻璃管液体温度计
组成:玻璃温包、毛细管和刻度标尺。
(2)双金属温度计
用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起制成的,将其一端固定,另一端(称为自由端)通过传动机构与指针相连。
图5-1 双金属片
图5-2 双金属温度信号器
(3)应用压力随温度变化的原理测温
基于物质受热膨胀的原理测量温度。它不是靠物质受热膨胀后体积变化来指示温度,而是靠在密闭容器中液体、气体或蒸气受热后压力的变化来测温的。
3.应用热阻效应测温
4.应用热电效应测温
5.应用热辐射原理测温
第二节 热电偶温度计
一、热电偶
热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。
热电偶温度计由三部分组成:热电偶;测量仪表;连接热电偶和测量仪表的导线。
1—热电偶;2—导线;3—测量仪表
图5-3 热电偶温度计测温系统示意图
图5-4 热电偶示意图
1.热电现象及测温原理
(1)实验——热电偶工作原理演示
取两根不同材料的
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