温度检测仪表..ppt

●测温原理 热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。其电阻值与温度关系如下式： 可见，由于温度的变化，导致了金属导体电阻的变化。这样只要设法测出电阻值的变化，就可达到温度测量的目的。 * (1)铂电阻 金属铂易于提纯，在氧化性介质中、甚至在高温下其物理、化学性质都非常稳定。但在还原性介质中，特别是在高温下很容易被沾污．使铂丝变脆，并改变了其电阻与温度间的关系。因此，要特别注意保护。 在0一650 oC的温度范围内，铂电阻与温度的关系为： 工业上用的铂电阻有两种，一种是R0 ＝10Ω，对应的分度号为Pt10。另一种是R0 = 100Ω，对应的分度号为Pt100 ●工业常用热电阻的种类 * (2) 铜电阻 金属铜易加工提纯，价格便宜；它的电阻温度系数很大，且电阻与温度呈线性关系；在测温范围为一50~十1500C内，具有很好的稳定性。其缺点是温度超过150℃后易被氧化，氧化后失去良好的线性特性；另外，由于铜的电阻率小(一般为0.017Ω·mm2／m)，为了要绕得一定的电阻值，铜电阻丝必须较细．长度也要较长，这样铜电阻体就较大，机械强度也降低。 在－50~+1500C的范围内，铜电阻与温度的关系是线性的。即 工业上用的铜电阻有两种，一种是R0＝50Ω，对应的分度号为Cu50。另一种是Ro＝100Ω，对应的分度号为Cu100，它的电阻比R100／R0＝1.428。 * ●热电阻的结构 (1)普通型热电阻 热电阻的结构型式有普通型热电阻、铠装热电阻和薄膜热电阻三种。 主要由电阻体、保护套管和接线盒等主要部件所组成。其中保护套管和接线盒与热电偶的基本相同。 (2)铠装热电阻 将电阻体预先拉制成型并与绝缘材料和保护套管连成一体。这种热电阻体积小、抗展性强、可弯曲、热惯性小、使用寿命长。 (3)薄膜热电阻 将热电阻材料通过真空镀膜法，直接蒸镀到绝缘基底上。这种热电阻的体积很小、热惯性也小、灵敏度高。 * 热电阻的引线有二线制、三线制和四线制三种形式见下图。采用三线制连接的目的是减小引线电阻变化引起的附加误差；四线制不仅可减小引线电阻的影响，而且还可减小各部分连接时的接触电阻及其阻值变化的影响。四线制一般只在实验室精密测量时才采用。 ●热电阻的接线方式 无论三线制或四线制，都必须由电阻体的根部引出，即从内引线开始，而不能从热电阻的接线盒 的接线端子上引出 * 5、温度变送器 温度变送器是自动检测和自动控制系统中经常使用的一种仪表。它与各种类型的热电偶、热电阻配套使用，将温度转换成统一标准信号输出，作为显示、记录和控制仪表的输入信号。 温度变送器采用了线性化机构，使变送器的输出信号和被测温度间呈线性关系。 温度变送器是安装在控制室内的一种架装式仪表，它有三种类型，即热电偶温度变送器、热电阻温度变送器和直流毫伏变送器。 * 温度变送器的构成 温度变送器主要由输入回路、电压/电流转换器组成，构成原理图如下： 测温元件 电压/电流转换器 输入回路 温度变送器 E或R U I 作用：通过内部的桥路把热电势E或电阻R转变成电压信号U；冷端温度补偿；调整零点和量程。 作用：通过内部的运算放大器把电压信号U变换、放大、输出直流电流I。 * 6．辐射式高温计 ※ 不破坏被测温度场 ※ 可以测热容量小的物体 ※ 适宜测运动物体温度 ※ 可以测二维的温度分布 ※ 响应速度较快 ※ 测温范围广，原理上讲测温范围可以从超低温到极高温，但因低温下物体的辐射能力很弱，因此辐射式仪表多用来测700 ℃以上的高温 ，但用红外测量仪表，也可测低达100℃左右的温度。 热辐射理论是辐射式测温仪表的理论依据。任何热力学温度不为零度的物体，其内部带电粒子受激励会向外发射不同波长的电磁波，人们把热能以电磁波的形式向外辐射称为热辐射。物体温度越高，带电粒子被激励越剧烈，向外发出的辐射能就越强。 （1）测温特点 * ●光学高温计 辐射式测温仪表可分为两大类。一类以某一波长下的光谱辐射（又称单色辐射）理论为基础，有光学高温计、光电高温计、比色高温计及红外测温仪等；另一类以全辐射理论为基础，全辐射高温计及部分辐射高温计属于此类 。 （2）分类 测量原理 物体在高温下会发光，也就是具有一定的光亮度，物体的波长为λ的光亮度Bλ和它的辐射强度Eλ是成正比的，即 Bλ=C Eλ 式中C为比例系数，由于Eλ与温度有关，因此受热物体的亮度大小反映了物体温度的高低。但因为各种物体的黑度ελ是不同的,因此即使它们的亮度相同,温度也是不同的。这样按某一物体的光学刻度的光学高温计就不可以用来测量黑度不同的另一物体的温度，所以仪表是按黑体的温度刻度。