第二课检测仪表(温度检测)概要.ppt

常用的检测仪表 仪控车间 2014.4.30 1.温度检测仪表 2.压力检测仪表 3.流量检测仪表 4.物位检测仪表 一、温度检测仪表 温度是表征物体冷热程度的物理量。 温度检测仪表按测温方式可以分为接触式和非接触式两大类。 通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测量元件与被测介质需要进行充分的热交换，故需要一定时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。 工业常用热电偶与热电阻来测量温度（属接触式测温仪表） 热电偶（thermocouple）是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘子（防止电极与电极、套管短路）、保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。 热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 接线盒 引出线套管 不锈钢保护管 固定螺纹 （出厂时用塑料包裹） 热电偶工作端（热端） 普通装配型热电偶 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，其优点是： 1.测量精度高，因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响； 2.测量范围广，常用的热电偶从-50～1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测-269℃，最高可达2800 ℃。 3.构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和形状的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 螺纹式热电偶 法兰式热电偶 工作原理 两种不同成份的导体（热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题 ： 1、热电偶所产生的热电势的大小。当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； 2、当热电偶的两个热电极成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这时热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。 根据热电偶的性能结构方式可分为： 可拆卸式热电偶 隔爆式热电偶 铠装热电偶 压簧固定式热电偶 特殊用途的热电偶 隔爆式热电偶 铠装热电偶 热电偶种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 热电偶分度号 热电极材料 正极 负极 S 铂铑 10 纯铂 R 铂铑 13 纯铂 B 铂铑 30 铂铑 6 K 镍铬 镍硅 T 纯铜 铜镍 J 铁 铜镍 E 镍铬 铜镍 1．铂铑—铂热电偶(S型) 工业用热电偶丝：Φ0.5mm，实验室用可更细些。 正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。 负极：铂丝。 测量温度：长期：1300℃、短期：1600℃。 特点： 1.材料性能稳定，测量准确度