两相流温度测量传感器.ppt

2、常用金属热电阻作为电阻温度计感温元件的热电阻，分为金属热电阻和半导体热电阻两类，其中以金属热电阻应用较多。一般对热电阻材料要求如下：（1）电阻温度系数大，即灵敏度高；（2）物理化学性能稳定，以能长期适应较恶劣的测温环境；（3）电阻率要大，以使电阻体积较小，减小测温的热惯性；（4）电阻与温度之间近似为线性关系；（5）价格低廉，便于复制。目前，使用的金属热电阻材料有铜、铂、铁、镍，而实际应用最广的是铜、铂两种材料，并已列入了标准化生产。构1金属热电阻感温元件一般由电阻体、引线、绝缘子、保护套管及接线盒等组成，其外型与热电偶相似。热电阻通常也有普通型和铠装型等结构型式。2普通热电阻为电阻体是用热电阻丝绕制在绝缘骨架上制成的。一般工业用热电阻丝，铂丝直径多为φ0.07mm（毫米），铜丝直径多为φ0.1mm（毫米）。为消除绕制电感，通常采用双线并绕（亦称无感绕制）。31—电阻体；2—引线；3—绝缘子；4—保护套管；5—接线盒；6—安装螺纹?（二）常用热电阻铂电阻特点（1）铂电阻铂电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围（按国际电工协会IEC标准）为－200～850℃。铂电阻的特点：精度高，性能可靠，抗氧化性好，物理化学性能稳定。易提纯，复制性好，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝（直径可达0.02mm或更细）或极薄铂箔，与其它热电阻材料相比，有较高电阻率。电阻是一种较为理想的热电阻材料，除作为一般工业测温元件外，还可作为标准器件。铂电阻缺点：01电阻温度系数小，02电阻与温度呈非线性，03高温下不宜在还原性介质中使用，而且价格较贵。04?3、常用热电阻温度计算（1）铂电阻一般工业上常用的铂电阻，我国规定的分度号为Pt10和Pt100。即相应0℃时的电阻值分别为R0＝10Ω和R0＝100Ω。Pt10的电阻温度计电阻丝较粗，主要应用于600℃以上的温度测量。在－200～0℃范围内，铂的电阻与温度的关系为：Rt＝R0[1＋At＋Bt2＋C（t－100）t3）]在0～850℃范围内，其关系为：Rt＝R0[1＋At＋Bt2]两式中：Rt、R0——t℃和0℃时的阻值。A、B、C——常数，A＝3.90802×10－3，B＝－5.80195×10－7，C＝－4.27350×10－12。满足上述关系的热电阻，其平均温度系数为α＝3.85×10－31/℃。不同分度号的铂电阻因为R0不同，在相同温度下的电阻值是不同的，因此电阻与温度之间的关系，即分度表也是不同的，分度表见本节附录二。?（2）铜电阻铜电阻一般用于－50～150℃范围的温度测量。特点：电阻值与温度之间基本为线性关系，电阻温度系数大，且材料易提纯，价格便宜。缺点：电阻率低，易氧化。在温度不高，测温元件体积无特殊限制时，可以使用铜电阻温度计。铜电阻与温度的关系为：Rt＝R0（1＋αt）（3-6-16）式中：Rt、R0——t℃和0℃时的阻值；α——电阻温度系数，α＝4.25～4.28×10－31/℃。我国工业用铜热电阻的分度号分为Cu50和Cu100两种，其R0的阻值分别为50Ω和100Ω。其分度表见本节附录二。（3）半导体热电阻亦称为热敏电阻，通常用铁、锰、钼、钛、镁、铜等金属氧化物或碳酸盐、硝酸盐、氧化物等材料制造，其电阻温度系数为：（3-6-17）式中：B——常数，与半导体材料及结构有关；T——绝对温度，K。由此可见，半导体电阻具有负的电阻温度系数，即温度升高，电阻减小。此外，随温度上升，电阻温度系数急剧减小，即高温下的测量灵敏度很低（见图）。半导体热电阻与一般金属热电阻不同，它是由铁镍等氧化物混合，以有机粘合剂成型，并经高温烧结而成。半导体热电阻的电阻温度系数比金属热电阻要大，灵敏度高，一般测量范围为－100～300℃。半导体热电阻的缺点：同一型号的热电阻复现性（互换性）差，特性分散，非线性严重；电阻与温度的关系不稳定，随时