工业中的温度检测仪表自动化控制
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４ 、 热点 阻
ｔ 热力学摄 氏温 标℃ ， Ｔ一 热力学温标 Ｋ 一
热点 阻的特点是在低 温端测量精度高 、性能稳定 ，便于远距离传 输和集 中控制 。缺点是感温元件存在传感滞后 ，连接导线线路电阻受
环境温度影 响。工作原理为热点 阻测量是基于金属导体的电阻值随温 度 的增加而增加这一特性来进行温度测量的 ，要求阻丝在整个测量范 围内具有稳定的理化性质 ，而且 电阻和温度之间的关 系复现性要好 。
理 论 广 角
Ｌ
—
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—
ｌ ｎ ｆｌ ａ ｓｃ ｅ ｃ ａ ｅｃ ｎ ｉ ｎ ｅ ｎ ｄ ｉ ｏ ａ
Ｊ 焉ｙ ｖｗ —＿ Ｉ ｌ＿ ＿ 帽 ＿ ｏ ｌｌ ■ ｇｉ ｅ ｅ
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工业中的温度检测仪表 自动化控制
卫来
（ 钢 自动化公 司 唐
【 摘
河北 唐山 ０３０ ６００）
中圈分类号 ： Ｈ Ｔ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ － １ Ｘ（ ０ ２ ６ ２ １ 们 ０ ９ ９ ４ ２ １ ）０ — ４ 一
一
、
温度测量 的基本概念
下 。当工作端的被测介质温度发生变化时 ，热电势随之发 生变化 ， 将 热电势送人变送 、显示 、记录仪表和现在的 Ｄ Ｓ Ｃ 等卡件 中进行处理 ，
ｔ Ｔ 一２ ３ １ ＝ ７ ．６
①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 ，它有配套的仪表供选用。
②非标 准热 电偶使用 范围或数量上 均不及标准偶 ，一般没有统一
的分度表 。它主要用 于特殊 的场合测量 。
的温度为绝对零度 ， 由于没有任何一种物体的物理性质符合上述要求 ，
要实现它是不可 能的。热力 学温标 ，根据国际计量协会规定在标准大
气压下水 的三 相平衡点 （ 水 、冰 、汽平 衡温度状态） ２ ３ ６ ， 即 为 ７． Ｋ １ 水的冰点 为 ２ ３ ５ ，则 热力学温标 的绝 对零度为摄 氏温标 一 ７ ． ７． Ｋ １ ２ ３１ ５ ℃。热力学温标与热力学摄 氏温标之 间的关 系为 ：
回路 ， 图 ： 如 当导体 Ａ和 Ｂ的两个接点 ｔ ｔ 之间存在温差时 ， 和 ０ 两者 之间便产生 电动势 ，因而在回路中形 成一定 大小的电流 ，这种现象称
通过 改变可调电阻阻值 ，使测量桥臂两端电压改 变来实现 ，但 因热敏
元件 的非线性 ，实验调解 中还应 考虑到一定误差 。 、
控制的关键是 ， 出正确 的测量和 比较后 ， 做 如何才能更好 地纠正 系统 。
ＰＤ温度控制 ，主要是针对 ＰＤ控制 ，这一广泛应用的控制方式 Ｉ Ｉ
Ａ 测量精度高 ：因为热 电偶偶体直接与被测对象接触 ， 不受 中间
介质影 响Leabharlann Ｂ 测 量范 围广 ：常有 的热 电偶 从 一 ０ １０ ￣ 均可连续测量 ， ５ － ６ ０Ｃ － 特殊 的最低 可测 到 一２ ９ ｏ 如 ： ６ Ｃ（ 金铁—镍铬 ） 最高可达 ， ０ Ｃ 如 ： ２ ０ ｏ（ ８ 钨铼 ） 。 Ｃ 、构造简单 ，使用方便 。热 电偶通常是 由两种不 同金属丝组成 ， 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 。 ２ 、热 电偶测温基 本原理
极 本身的长度和直径 、 大小无关 ， 只与材料的成分及两端 的温度有关 。 ３ 、热电偶 的种类 ： 常用 热电偶 可分为标 准偶 和非标 准偶两大类
热力学温标 是寻求一种物体的物理特性仅与温度成单值 的线性关 系， 连续 反映热量 的温标 。 热力学温标规定物 质分子停止运动时 且能
ＰＤ 控制 当今 的 自 Ｉ 动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论 的
要素包括三个部分 ：测量 、比较和执行 。测量关心的变量 ，与期望值
三 、常见测温仪表 的自动化控 制原理
１ 热电偶 热电偶 是工业上最常用的温度检测元件之一 ，其特点如下 ：
相 比较 ， 用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用 自动
二 、自动化温度 测量仪表的分类
温度测量仪表按测量方式可 以分 为接触式和非接触式 两大类 ： １ 温度仪表分类 常用温度仪表的精度等级为 ，Ａ双金属 温度计 １ ．、２ 级 ， 、１ ５ ． ５ Ｂ热 电阻 ０５ ３ ，Ｃ热电偶 ０ — 级。 ．— 级 ． １ ５
四、Ｐ Ｄ温度控制系统 Ｉ
要】 为能在工业生产过程中保证生产 的顺利进行 ，不断提高生产效率 。需要对生产过程 中的各种参数进行有效 的自动化控制 。就必须不
断 的 、 可能正确地收集反映这个参数特征 的信息 。本文就工业 中常用 的温度 检测仪 表进行 了详 细的阐述 。 尽
陕 键词】 温度 检测仪表 自动化控制
温度 ； 表征被测物体冷热程度 的物理量 。温标 ；是来量度 物体 是 温度数值化 的标 尺。它规定了温度的读数起点和测量 的基本单位 。 目 前 国际上 常用 的温标 有 、华氏 、摄氏 、热力学和 国际实用温标 。
即可获得温度值 。当自由端温度 ｔ恒定时 ， Ｏ 热电势只与工作 端的温度 有关。当组成热电偶的热 电极的材料均匀时 ，其热电势 的大小与热 电
进行模拟设计 ，江浙以控制方式在有限的条件和环境 范围内完成其原
理上的完善和粗略恒温控制的调节。
ＰＤ 温度控制主要是要完成恒温箱 内温度的恒温控 制 ， Ｉ 具有预设 温度 、恒温调节等功能。 （） 预设温度功 能 ， １、 即恒温箱 内的恒温值可手动更改。 本功能可
将两种不 同材料 的导体或半导体 Ａ和 Ｂ焊接起来 ， 构成一个 闭合
（ 、 恒温调节功能 ， ２ ） 即改变相应阻值用以改变恒温控制调节灵敏
为热电效应 。热 电偶就是 利用这 一效应来工作 的。如图所示 ：
度 。当箱 内温 度即将 达到预置温度使 ，电热元件停止全功率加温 ，通
过电路 内部 的比例 积分微分 计算 ，产生控制信号控制可控硅调压 ，使 箱 内温度升温速度减缓 ，以免超 出温度预置值 。 温度测量仪表在 工业生 产中的应用是 十分广泛的 ，在冶金行业的
ｔ 热力学摄 氏温 标℃ ， Ｔ一 热力学温标 Ｋ 一
热点 阻的特点是在低 温端测量精度高 、性能稳定 ，便于远距离传 输和集 中控制 。缺点是感温元件存在传感滞后 ，连接导线线路电阻受
环境温度影 响。工作原理为热点 阻测量是基于金属导体的电阻值随温 度 的增加而增加这一特性来进行温度测量的 ，要求阻丝在整个测量范 围内具有稳定的理化性质 ，而且 电阻和温度之间的关 系复现性要好 。
理 论 广 角
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工业中的温度检测仪表 自动化控制
卫来
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【 摘
河北 唐山 ０３０ ６００）
中圈分类号 ： Ｈ Ｔ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ － １ Ｘ（ ０ ２ ６ ２ １ 们 ０ ９ ９ ４ ２ １ ）０ — ４ 一
一
、
温度测量 的基本概念
下 。当工作端的被测介质温度发生变化时 ，热电势随之发 生变化 ， 将 热电势送人变送 、显示 、记录仪表和现在的 Ｄ Ｓ Ｃ 等卡件 中进行处理 ，
ｔ Ｔ 一２ ３ １ ＝ ７ ．６
①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 ，它有配套的仪表供选用。
②非标 准热 电偶使用 范围或数量上 均不及标准偶 ，一般没有统一
的分度表 。它主要用 于特殊 的场合测量 。
的温度为绝对零度 ， 由于没有任何一种物体的物理性质符合上述要求 ，
要实现它是不可 能的。热力 学温标 ，根据国际计量协会规定在标准大
气压下水 的三 相平衡点 （ 水 、冰 、汽平 衡温度状态） ２ ３ ６ ， 即 为 ７． Ｋ １ 水的冰点 为 ２ ３ ５ ，则 热力学温标 的绝 对零度为摄 氏温标 一 ７ ． ７． Ｋ １ ２ ３１ ５ ℃。热力学温标与热力学摄 氏温标之 间的关 系为 ：
回路 ， 图 ： 如 当导体 Ａ和 Ｂ的两个接点 ｔ ｔ 之间存在温差时 ， 和 ０ 两者 之间便产生 电动势 ，因而在回路中形 成一定 大小的电流 ，这种现象称
通过 改变可调电阻阻值 ，使测量桥臂两端电压改 变来实现 ，但 因热敏
元件 的非线性 ，实验调解 中还应 考虑到一定误差 。 、
控制的关键是 ， 出正确 的测量和 比较后 ， 做 如何才能更好 地纠正 系统 。
ＰＤ温度控制 ，主要是针对 ＰＤ控制 ，这一广泛应用的控制方式 Ｉ Ｉ
Ａ 测量精度高 ：因为热 电偶偶体直接与被测对象接触 ， 不受 中间
介质影 响Leabharlann Ｂ 测 量范 围广 ：常有 的热 电偶 从 一 ０ １０ ￣ 均可连续测量 ， ５ － ６ ０Ｃ － 特殊 的最低 可测 到 一２ ９ ｏ 如 ： ６ Ｃ（ 金铁—镍铬 ） 最高可达 ， ０ Ｃ 如 ： ２ ０ ｏ（ ８ 钨铼 ） 。 Ｃ 、构造简单 ，使用方便 。热 电偶通常是 由两种不 同金属丝组成 ， 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 。 ２ 、热 电偶测温基 本原理
极 本身的长度和直径 、 大小无关 ， 只与材料的成分及两端 的温度有关 。 ３ 、热电偶 的种类 ： 常用 热电偶 可分为标 准偶 和非标 准偶两大类
热力学温标 是寻求一种物体的物理特性仅与温度成单值 的线性关 系， 连续 反映热量 的温标 。 热力学温标规定物 质分子停止运动时 且能
ＰＤ 控制 当今 的 自 Ｉ 动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论 的
要素包括三个部分 ：测量 、比较和执行 。测量关心的变量 ，与期望值
三 、常见测温仪表 的自动化控 制原理
１ 热电偶 热电偶 是工业上最常用的温度检测元件之一 ，其特点如下 ：
相 比较 ， 用这个误差纠正调节控制系统的响应。 这个理论和应用 自动
二 、自动化温度 测量仪表的分类
温度测量仪表按测量方式可 以分 为接触式和非接触式 两大类 ： １ 温度仪表分类 常用温度仪表的精度等级为 ，Ａ双金属 温度计 １ ．、２ 级 ， 、１ ５ ． ５ Ｂ热 电阻 ０５ ３ ，Ｃ热电偶 ０ — 级。 ．— 级 ． １ ５
四、Ｐ Ｄ温度控制系统 Ｉ
要】 为能在工业生产过程中保证生产 的顺利进行 ，不断提高生产效率 。需要对生产过程 中的各种参数进行有效 的自动化控制 。就必须不
断 的 、 可能正确地收集反映这个参数特征 的信息 。本文就工业 中常用 的温度 检测仪 表进行 了详 细的阐述 。 尽
陕 键词】 温度 检测仪表 自动化控制
温度 ； 表征被测物体冷热程度 的物理量 。温标 ；是来量度 物体 是 温度数值化 的标 尺。它规定了温度的读数起点和测量 的基本单位 。 目 前 国际上 常用 的温标 有 、华氏 、摄氏 、热力学和 国际实用温标 。
即可获得温度值 。当自由端温度 ｔ恒定时 ， Ｏ 热电势只与工作 端的温度 有关。当组成热电偶的热 电极的材料均匀时 ，其热电势 的大小与热 电
进行模拟设计 ，江浙以控制方式在有限的条件和环境 范围内完成其原
理上的完善和粗略恒温控制的调节。
ＰＤ 温度控制主要是要完成恒温箱 内温度的恒温控 制 ， Ｉ 具有预设 温度 、恒温调节等功能。 （） 预设温度功 能 ， １、 即恒温箱 内的恒温值可手动更改。 本功能可
将两种不 同材料 的导体或半导体 Ａ和 Ｂ焊接起来 ， 构成一个 闭合
（ 、 恒温调节功能 ， ２ ） 即改变相应阻值用以改变恒温控制调节灵敏
为热电效应 。热 电偶就是 利用这 一效应来工作 的。如图所示 ：
度 。当箱 内温 度即将 达到预置温度使 ，电热元件停止全功率加温 ，通
过电路 内部 的比例 积分微分 计算 ，产生控制信号控制可控硅调压 ，使 箱 内温度升温速度减缓 ，以免超 出温度预置值 。 温度测量仪表在 工业生 产中的应用是 十分广泛的 ，在冶金行业的