第九课：温度测量仪表.ppt

温度测量仪表 第一节 温度测量的基本概念 1、温度的定义： 温度是衡量物体冷热程度的一个物理量。 2、温标； 温标是一个度量温度的标尺。 3、国际实用温标： 国际实用温标是一种协议性的温标。它规定了一些可复现的固定点和固定点间的内插外推及插补公式来保证温标的准确性。 国际实用温标有两种：即1968年国际实用温标IPTS-68和1989年通过的ITS-90。 4、摄氏温标： 摄氏温标又叫百分温标，它把标准大气压下，冰的融点定为零度（0℃），水的沸点定为一百度（100℃），在0℃到 100℃之间划分100等份，每一等份为一摄氏度。摄氏温标用符号℃表示。 5、华氏温标： 华氏温标规定在标准大气压下，冰的融点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分180等份，每一等份称为一华氏度。华氏温标用符号℉表示。 6、开氏温标： 开氏温标是一种绝对温度，也叫热力学温标。它规定分子运动停止时的温度为绝对零度或最低理论温度。开氏温标用符号K表示。 7、摄氏温标、华氏温标和开氏温标的关系： ℉或 ℃ 第二节 温度检测仪表 1、热电偶温度计 1.1热电偶测温原理： 热电偶的基本原理是基于“热电效应”。将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，如果两端接点的温度不同，回路中将产生电势，该电势的大小和方向，与两种导体的性质和温度有关。这个物理现象称为热电效应，有时也叫温差效应。 组成热电偶的导体称为热电极，温度高的一端称为热端或工作端，另一端称为冷端或自由端。 热电势表示符号为E（t，t0），它由两导体的接触电势和温差电势组成。 1.1.1接触电势 接触电势是两种自由电子密度不同的导体在接触时形成的电势。 接触电势的大小与温度t的高低及导体的电子密度有关。温度越高，接触电势越大；两导体的电子密度的比值越大，接触电势亦越大。 1.1.2单一导体的温差电势 在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的电势称为温差电势，又称汤姆逊电势。 1.1.3热电偶回路的热电势 由两种不同导体组成的热电偶，设其测量端与参比端的温度分别为t，t0，则回路内的热电势E（t，t0）包含两个接点分别在t，t0处的接触电势和温差电势。 1.1.4热电偶的应用定则 （1）若组成热电偶回路的两种导体相同，则无论两端温度如何，热电偶回路内的总电势为零。 （ 2）若热电偶两端温度相同即t=t0，则尽管导体的材料不同，热电偶回路内的总电势亦为零。 （3）热电势与材料的中间温度无关，它只与端点温度有关。 （4）中间导体定则。在热电偶回路中，只要中间导体两端温度相同，则接入中间导体后，对热电偶回路的总电势没有影响。 在实际应用的时候，连接导线和显示仪表均可看成中间导体。 （5）标准电极定则。采用同一标准热电极与不同的材料组成热电偶，可以先测出分的热电势，然后再计算总的热电势。 1.2常用热电偶的类型及构造 1.2.1常用热电偶（见下表） 1.2.2热电极材料的要求 （1）物理性能稳定。在所测温度范围内材料的热电特性应稳定。 （2）化学性能稳定。在高温下不被氧化也不会被周围的其他所腐蚀而变质。 （3）有足够的灵敏度。热电偶能产生尽可能大的热电势，且与温度是单值函数关系。 （4）复现性好。同样材料组成的热电偶，其热电特性基本相同。 （5）电阻温度系数要小，导电率高。 （6）机械加工性能好。材料质地均匀，有良好的韧性，便于加工成丝。 1.2.3热电偶的构造形式 热电偶由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。根据热电偶的用途不同，常制成以下几种形式： （1）普通型热电偶。主要用以测量气体、蒸汽和液体介质的温度，已标准化、系列化。安装连接方式可分为螺纹连接和法兰连接两种。 （2）铠装热电偶，又称缆式