化工仪表及自动化课件第五节 温度检测及仪表
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化工仪表及自动化 ppt课件
特点及适用场合：
反应较快，测量范围较广、精度可达0.2％， 便于远距离传送。所以在生产过程中可以实现压 力自动检测、自动控制和报警，适用于测量压力 变化快、脉动压力、高真空和超高压的场合。
第四节：智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准
第二节：弹性式压力计
测压原理： 各种弹性元件在被测介质压力作用下会产生弹
性变形。 特点及适用场合：
结构简单，价格便宜、测压范围宽，测量精 度也比较高，在生产过程中获得了最广泛的应用。
压力表图片
普通压力表
耐震压力表
电接点压力表
双刻度压力表
隔膜压力表
第三节：电气式压力计
测压原理：
把压力转换为电阻、电容、电感或电势等电 量，从而实现压力的间接测量。
1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表：集中分 散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子 技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的 数字仪表,自动化仪表,程序控制器,自动化仪表的分类
化工自动化仪表的分类方法很多,根据不同原 则可以进行相应的分类。
综合控制装置:
按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表是针对 常规仪表的盘装表而言，不需要操作的仪表就装成架装仪表，需要操作的安
装成盘装仪表)。
根据仪表信号的形式：可分为模拟仪表和数字（开关量）仪表等等。
第三节：化工自动化控制仪表优势功能
化工自动化控制仪表，主要特点是采用先进的微 电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干 扰性能。实现劳动强度逐渐降低、生产效率逐步提 高、人为干预越来越少、产品产出率越来越高。
反应较快，测量范围较广、精度可达0.2％， 便于远距离传送。所以在生产过程中可以实现压 力自动检测、自动控制和报警，适用于测量压力 变化快、脉动压力、高真空和超高压的场合。
第四节：智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准
第二节：弹性式压力计
测压原理： 各种弹性元件在被测介质压力作用下会产生弹
性变形。 特点及适用场合：
结构简单，价格便宜、测压范围宽，测量精 度也比较高，在生产过程中获得了最广泛的应用。
压力表图片
普通压力表
耐震压力表
电接点压力表
双刻度压力表
隔膜压力表
第三节：电气式压力计
测压原理：
把压力转换为电阻、电容、电感或电势等电 量，从而实现压力的间接测量。
1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表：集中分 散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子 技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的 数字仪表,自动化仪表,程序控制器,自动化仪表的分类
化工自动化仪表的分类方法很多,根据不同原 则可以进行相应的分类。
综合控制装置:
按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表是针对 常规仪表的盘装表而言，不需要操作的仪表就装成架装仪表，需要操作的安
装成盘装仪表)。
根据仪表信号的形式：可分为模拟仪表和数字（开关量）仪表等等。
第三节：化工自动化控制仪表优势功能
化工自动化控制仪表，主要特点是采用先进的微 电脑芯片及技术,减小了体积,并提高了可靠性及抗干 扰性能。实现劳动强度逐渐降低、生产效率逐步提 高、人为干预越来越少、产品产出率越来越高。
化工仪表自动化ppt课件(最新)
03 化工仪表的种类与功能
温度仪表
接触式温度仪表
通过测量物体与测温元件接触部 分的温度来反映被测对象的温度 ，如热电阻、热电偶等。
非接触式温度仪表
利用物体的热辐射性质来测量温 度的仪表，如红外测温仪等。
压力仪表
弹性式压力仪表
利用弹性元件受压变形的原理来测量 压力的仪表，如弹簧管压力表、膜片 压力表等。
，测量精度低。
02 03
发展阶段
20世纪50年代至80年代，随着电子技术和计算机技术的发展，化工仪 表自动化开始起步，逐渐实现了从模拟仪表到数字仪表、从单机控制到 集中控制的转变。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着网络技术、通信技术、人工智能等技术的飞 速发展，化工仪表自动化进入了成熟阶段，实现了从集中控制到分布式 控制、从单一功能到多功能集成的转变。
能化功能，提高运维效率。
网络化发展趋势
工业物联网技术应用
通过工业物联网技术，实现仪表设备的远程监控、数据采集和传 输，提高生产过程的透明度和可追溯性。
云计算技术应用
利用云计算平台对大量仪表数据进行存储、分析和处理，提供强 大的数据支持和决策依据。
网络安全保障
加强网络安全防护，确保仪表数据的保密性、完整性和可用性， 防止网络攻击和数据泄露。
逻辑控制
PLC控制系统以逻辑控制 为核心，可以实现复杂的 顺序控制和逻辑运算。
模块化设计
PLC采用模块化设计，易 于扩展和维护，同时降低 了系统成本。
通讯功能
PLC控制系统具有强大的 通讯功能，可以与其他智 能设备进行数据交换和远 程控制。
现场总线控制系统
现场设备互联
现场总线控制系统实现了现场设备之 间的互联互通，降低了布线成本和维 护难度。
化工仪表及自动化培训课件
化工仪表及自动化培训课件1. 课程介绍化工仪表及自动化培训课件是针对化工行业从业人员的培训课程，旨在提升学员在化工领域的仪表知识和自动化技能。
本课程将介绍化工仪表的基本原理、常用仪表的类型和应用，以及自动化控制系统的概念和应用。
2. 仪表基础知识2.1 仪表的定义和分类在化工生产过程中，仪表起到了重要的监测和控制作用。
本章将介绍仪表的定义，以及根据功能和原理的不同进行的仪表分类，如测量仪表、控制仪表、记录仪表等。
2.2 仪表的基本原理了解仪表的基本原理对于正确应用和操作仪表非常重要。
本节将介绍仪表的基本原理，包括测量原理、信号传输原理、显示原理等。
2.3 仪表的常用单位和符号在使用仪表时，需要了解一些常用的单位和符号，以便正确解读仪表显示的数值。
本节将介绍常用的单位和符号，如温度单位、压力单位、流量单位等。
3. 常用化工仪表3.1 温度仪表温度是化工过程中需要监测和控制的重要参数之一。
本章将介绍温度仪表的工作原理、类型和应用场景，以及温度传感器的选择和安装方法。
压力是化工过程中常需要监测和控制的参数，同时也与安全性密切相关。
本节将介绍常见的压力仪表，如压力变送器、压力计等，以及压力的测量方法和校准方法。
3.3 流量仪表化工过程中需要监测和控制的另一个重要参数是流量。
本节将介绍常见的流量仪表，包括流量计、涡轮流量计、电磁流量计等，以及流量的测量原理和安装要点。
液位是化工过程中需要监测的重要参数，对于液体储存和输送具有重要意义。
本章将介绍液位仪表的类型和工作原理，如浮子液位计、差压液位计等。
3.5 浓度仪表某些化工过程需要监测物料的浓度，以确保产品的质量和生产的安全。
本节将介绍浓度仪表的类型和应用，如浓度变送器、折光仪等。
4. 自动化控制系统4.1 自动化控制系统的概念自动化控制系统是化工生产过程中实现自动控制的重要手段。
本章将介绍自动化控制系统的基本概念，包括开环控制和闭环控制，反馈控制和前馈控制等。
化工仪表及自动化之温度检测及仪表
❖ 缺点：精度一般不高。
一、概述
1.应用热膨胀原理测温
利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式 温度计。
图3-50 双金属片
图3-51 双金属温度信号器
1—双金属片；2—调节螺钉； 3—绝缘子；4—信号灯
一、概述
2.应用压力随温度变化的原理测温 3.应用热阻效应测温
4.应用热电效应测温 5.应用热辐射原理测温
自由电子从A扩散到B，扩散平衡时，A失去电子带正电荷， B得到电子带负电荷，因此在A、B接触处形成一定电位差， 即接触电势（帕尔帖电势）。
帕尔帖电势大小为：
eAB(T)
kTlnNA e NB
k —— 玻耳兹曼常数； K＝1.38×10-23
T —— 接触面的绝对温度；
e —— 单位电荷量； e = 1.6×10-19C
赛贝克（Seebeck）效应(热点效应)
1821年赛贝克发现了铜、铁这两种金属的温差电现象。 即在这两种金属构成的闭合回路中，对两个接头的中一个 加热即可产生电流。在冷接头处，电流从铁流向铜。由于 冷、热两个端（接头）存在温差而产生的电势差e，就是温 差热电势。
这种由两种不同的金属构成的能产生温差热电势的装 置称为热电偶。
分类 按测量方式 接触式与非接触式
一、概述
表5-1 各种温度计的优缺点及使用范围
4
接触式测温
❖ 温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两 者温度相等。
❖ 常用的接触式测温仪表： (1) 膨胀式温度计。 (2) 热电阻温度计。 (3) 热电偶温度计。 (4) 其他原理的温度计。
特点：
❖ 优点：直观、可靠，测量仪表也比较简单。 缺点： 由于敏感元件必须与被测对象接触， 在接触过程中就可能破坏被测对象的温度 场分布，从而造成测量误差。 有的测温元件不能和被测对象充分接 触，不能达到充分的热平衡，使测温元件 和被测对象温度不一致，也会带来误差。
一、概述
1.应用热膨胀原理测温
利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式 温度计。
图3-50 双金属片
图3-51 双金属温度信号器
1—双金属片；2—调节螺钉； 3—绝缘子；4—信号灯
一、概述
2.应用压力随温度变化的原理测温 3.应用热阻效应测温
4.应用热电效应测温 5.应用热辐射原理测温
自由电子从A扩散到B，扩散平衡时，A失去电子带正电荷， B得到电子带负电荷，因此在A、B接触处形成一定电位差， 即接触电势（帕尔帖电势）。
帕尔帖电势大小为：
eAB(T)
kTlnNA e NB
k —— 玻耳兹曼常数； K＝1.38×10-23
T —— 接触面的绝对温度；
e —— 单位电荷量； e = 1.6×10-19C
赛贝克（Seebeck）效应(热点效应)
1821年赛贝克发现了铜、铁这两种金属的温差电现象。 即在这两种金属构成的闭合回路中，对两个接头的中一个 加热即可产生电流。在冷接头处，电流从铁流向铜。由于 冷、热两个端（接头）存在温差而产生的电势差e，就是温 差热电势。
这种由两种不同的金属构成的能产生温差热电势的装 置称为热电偶。
分类 按测量方式 接触式与非接触式
一、概述
表5-1 各种温度计的优缺点及使用范围
4
接触式测温
❖ 温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两 者温度相等。
❖ 常用的接触式测温仪表： (1) 膨胀式温度计。 (2) 热电阻温度计。 (3) 热电偶温度计。 (4) 其他原理的温度计。
特点：
❖ 优点：直观、可靠，测量仪表也比较简单。 缺点： 由于敏感元件必须与被测对象接触， 在接触过程中就可能破坏被测对象的温度 场分布，从而造成测量误差。 有的测温元件不能和被测对象充分接 触，不能达到充分的热平衡，使测温元件 和被测对象温度不一致，也会带来误差。
辽宁石油化工大学化工自动化及仪表第5章 温度检测及仪表
铂 铜 辐射式 光学式 比色式 光电探测 热电探测
-30 ～600 -20 ～350 0 ～250 0 ～1600 -50 ～1000 -50 ～600
结构简单，耐震，防爆能记录、 报警，价格低廉 测温范围广，精度高，便于远距 离、多点、集中测量和自动控制
精度低，测温距离短，滞后 大 需冷端温度补偿，在低温段 测量精度较低
由摄氏和华氏温标的定义，可得摄氏温度与华氏温度 的关系为：
9 tF 32 tC 5
（5-1）
经验温标是根据液体（如水银）在玻璃管内受热后体 积膨胀这一性质建立起来的，其温度数值会依附于所用测 温物质的性质，如水银的纯度和玻璃管材质，因而不能保 证世界各国测量值的一致性。
2. 热力学温标
热力学温标又称开尔文温标。开尔文温标的单位为 开尔文，符号为K，用T表示。规定水的三相点温度为 273.16K，1开尔文为1/273.16。有一个绝对0K，低于0K 的温度不可能存在。
（1）摄氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为零度，沸点为100 度，两者之间分成100等份，每一份为1摄氏度，用表示， 符号为℃。它是中国目前工业测量上通用的温度标尺。 （2）华氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为32度，沸点为212 度，两者之间分成180等份，每一份为1华氏度，符号为℉。 目前，只有美国、英国等少数国家仍保留华氏温标为法定 计量单位。
4. ITS-90国际温标 ITS-90国际温标中规定，热力学温度用 T90 表示，单位 为开尔文，符号为K。它规定水的三相点热力学温度为 273.16K，1K为1/273.16。同时使用的国际摄氏温度用t90 表 示，单位是摄氏度，符号为℃。每一个摄氏度和每一个开 尔文量值相同，它们之间的关系为：
1. 接触式测温
-30 ～600 -20 ～350 0 ～250 0 ～1600 -50 ～1000 -50 ～600
结构简单，耐震，防爆能记录、 报警，价格低廉 测温范围广，精度高，便于远距 离、多点、集中测量和自动控制
精度低，测温距离短，滞后 大 需冷端温度补偿，在低温段 测量精度较低
由摄氏和华氏温标的定义，可得摄氏温度与华氏温度 的关系为：
9 tF 32 tC 5
（5-1）
经验温标是根据液体（如水银）在玻璃管内受热后体 积膨胀这一性质建立起来的，其温度数值会依附于所用测 温物质的性质，如水银的纯度和玻璃管材质，因而不能保 证世界各国测量值的一致性。
2. 热力学温标
热力学温标又称开尔文温标。开尔文温标的单位为 开尔文，符号为K，用T表示。规定水的三相点温度为 273.16K，1开尔文为1/273.16。有一个绝对0K，低于0K 的温度不可能存在。
（1）摄氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为零度，沸点为100 度，两者之间分成100等份，每一份为1摄氏度，用表示， 符号为℃。它是中国目前工业测量上通用的温度标尺。 （2）华氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为32度，沸点为212 度，两者之间分成180等份，每一份为1华氏度，符号为℉。 目前，只有美国、英国等少数国家仍保留华氏温标为法定 计量单位。
4. ITS-90国际温标 ITS-90国际温标中规定，热力学温度用 T90 表示，单位 为开尔文，符号为K。它规定水的三相点热力学温度为 273.16K，1K为1/273.16。同时使用的国际摄氏温度用t90 表 示，单位是摄氏度，符号为℃。每一个摄氏度和每一个开 尔文量值相同，它们之间的关系为：
1. 接触式测温
化工仪表及自动化ppt课件
两圆筒间的电容量C
C
2L
ln D
d
D外电极的内径，d为内电极的外径。当 D 和 d 一
定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的
介电常数ε 的Leabharlann 积成比例。将探头插入被测物料中，电极浸入物料中的深度随 物位高低变化，引起电容量变化，可检测出物位。
2.液位的检测
对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。
的仪表。
按其工作原理分为
直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表
二、差压式液位变送器
1.工作原理：利用容器内的液位改变时，由液柱产生的 静压也相应变化的原理而工作的。
图3-39 差压液位变送器 原理图
图3-40 压力表式液位计
迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移 量则比较大。
迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量 范围的平移，它不改变量程的大小
举例
图3-42 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范 围为0～5000Pa，当压差由0 变化到5000Pa时，变送器的 输出将由4mA变化到20mA， 这是无迁移的情况，如左图 中曲线a所示。负迁移如曲 线b所示，正迁移如曲线c所 示。
由端产生位移，再由齿轮放大机 构把位移变为指示值，这种温度
1—传动机构；2—刻度盘； 3—指针；计具有温包体积小，反应速度快、 4—弹簧管；5—连杆；6—接头；7— 灵敏度高、读数直观等特点
毛细管；8—温包；9—工作物质
3.辐射式温度计
辐射式高温计是基于物体热辐射作用来测量温度的仪表。 广泛用于测量高于800摄氏度的温度。
C
2L
ln D
d
D外电极的内径，d为内电极的外径。当 D 和 d 一
定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的
介电常数ε 的Leabharlann 积成比例。将探头插入被测物料中，电极浸入物料中的深度随 物位高低变化，引起电容量变化，可检测出物位。
2.液位的检测
对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。
的仪表。
按其工作原理分为
直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表
二、差压式液位变送器
1.工作原理：利用容器内的液位改变时，由液柱产生的 静压也相应变化的原理而工作的。
图3-39 差压液位变送器 原理图
图3-40 压力表式液位计
迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。
迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移 量则比较大。
迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量 范围的平移，它不改变量程的大小
举例
图3-42 正负迁移示意图
某差压变送器的测量范 围为0～5000Pa，当压差由0 变化到5000Pa时，变送器的 输出将由4mA变化到20mA， 这是无迁移的情况，如左图 中曲线a所示。负迁移如曲 线b所示，正迁移如曲线c所 示。
由端产生位移，再由齿轮放大机 构把位移变为指示值，这种温度
1—传动机构；2—刻度盘； 3—指针；计具有温包体积小，反应速度快、 4—弹簧管；5—连杆；6—接头；7— 灵敏度高、读数直观等特点
毛细管；8—温包；9—工作物质
3.辐射式温度计
辐射式高温计是基于物体热辐射作用来测量温度的仪表。 广泛用于测量高于800摄氏度的温度。
化工仪表及自动化精PPT课件
完善维护计划
制定完善的维护计划，包括定期 检查、保养、校准、调试等内容， 确保系统的长期稳定运行。
建立应急预案
建立完善的应急预案，明确系统 故障时的应对措施和恢复流程， 以最大限度地减少故障对生产的
影响。
06
化工仪表及自动化技术的发展趋势与展望
智能化技术在化工仪表ຫໍສະໝຸດ 的应用智能化传感器01
采用先进的微处理器和人工智能技术，实现传感器信号的自适
执行器的类型与特点
电动执行器
以电动机为驱动元件，通过减速机构将电动机的旋转运动转换为输出轴的直线运动或角位移。具有动作快、精度高、体积 小等优点，但需要电源供电。
气动执行器
以压缩空气为动力源，通过气缸将气体的压力能转换为机械能。具有结构简单、动作可靠、维护方便等优点，但需要气源 和配套的气动元件。
验收标准
根据设计要求和相关标准，制定验收标准。对仪表的测量精度、稳定 性、可靠性等进行全面评估。
验收流程
组织专家和相关人员对仪表进行验收。按照验收标准，对仪表的各项 指标进行检查和评估。填写验收报告，提出改进意见和建议。
04
自动化控制系统在化工生产中的应用
温度控制系统
温度传感器
将温度转换为可测量的电信号，常用的有 热电偶、热电阻等。
经济性原则
在满足测量要求的前提下，尽可能选择价 格合理、维护方便的仪表。
先进性原则
在满足以上原则的基础上，优先选择具有 先进技术、高自动化程度的仪表。
化工仪表的安装要求与步骤
安装前准备
熟悉仪表安装图纸和技术要求， 准备安装工具和材料。
01
安装位置选择
02 根据工艺流程和测量要求，选择 合适的安装位置，确保测量准确、 维护方便。
温度检测方法及仪表PPT课件
端温度t0=20℃，测得热电势
为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。
解
由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv
则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113
= 7.434 mv
再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃
➢应用热电效应测温
测量原理
热电极
两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T﹥ T0时，回路中会产生热电势
热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定
温度检测方法及仪表
闭和回路总电势
AB (t)
A (t, t0 )
A
B
B (t, t0 )
AB (t0 )
AB (t, t0 ) AB (t) B (t, t0 ) AB (t0 ) A (t, t0 )
温度检测方法及仪表
使用补偿电桥注意问题
根据各类热电偶的型号选择配套的补偿电桥 注意补偿温度的起点 在20℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到20℃ 在0℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到0℃ 补偿是相对的，以此有一定误差
温度检测方法及仪表
热电偶结构
为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之 间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套 管也是必不可少的。
温度检测方法及仪表
冷端温度补偿 问题引出
解决方法
热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的 热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪 表就是根据这一关系进行刻度的。
0℃恒温法 冷端温度修正法 仪表机械零点调整法 补偿电桥法
温度检测方法及仪表
0℃恒温法
为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。
解
由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv
则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113
= 7.434 mv
再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃
➢应用热电效应测温
测量原理
热电极
两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T﹥ T0时，回路中会产生热电势
热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定
温度检测方法及仪表
闭和回路总电势
AB (t)
A (t, t0 )
A
B
B (t, t0 )
AB (t0 )
AB (t, t0 ) AB (t) B (t, t0 ) AB (t0 ) A (t, t0 )
温度检测方法及仪表
使用补偿电桥注意问题
根据各类热电偶的型号选择配套的补偿电桥 注意补偿温度的起点 在20℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到20℃ 在0℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到0℃ 补偿是相对的，以此有一定误差
温度检测方法及仪表
热电偶结构
为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之 间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套 管也是必不可少的。
温度检测方法及仪表
冷端温度补偿 问题引出
解决方法
热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的 热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪 表就是根据这一关系进行刻度的。
0℃恒温法 冷端温度修正法 仪表机械零点调整法 补偿电桥法
温度检测方法及仪表
0℃恒温法
化工仪表及自动化ppt完整版(第三版
通过采用DCS控制系统和先进的控制策略，实现聚丙烯生 产过程中的温度、压力、流量等参数的自动控制，提高生 产效率和产品质量。
合成氨生产自动控制系统
通过采用PLC控制技术和智能传感器，实现合成氨生产过程 中的氢气、氮气等原料的自动配比和流量控制，提高合成 效率和产品质量。
30
06
化工仪表及自动化的未来发展
定义
化工仪表是用于化工生产过程中测量 、显示、记录和控制各种工艺参数的 仪表设备。
分类
根据测量原理、使用场合和功能特点 ，化工仪表可分为温度仪表、压力仪 表、流量仪表、物位仪表、分析仪表 等。
2024/1/25
4
化工仪表的发展历程
早期阶段
以机械式仪表为主，如压力表、温度计等，功能单一，精度有限。
中期阶段
2024/1/25
12
化工仪表的安装要求与步骤
安装要求
确保安装位置符合工艺要求，避免干扰和振动，便于观察和操作。
安装步骤
准备工具和材料，检查仪表和附件是否完好，按照安装图纸进行安装，调试并投入使用。
2024/1/25
13
化工仪表的维护与保养
2024/1/25
日常维护
01
保持仪表清洁，定期检查和紧固接线端子，及时处理异常情况
32
自动化技术的发展趋势与展望
2024/1/25
工业互联网
自动化技术将与工业互联网深度融合，实现设备、生产线和工厂之间的互联互通，构建数字化、网络化和智能化的生 产体系。
先进控制技术
随着控制理论的不断发展和计算机技术的不断进步，未来化工自动化将实现更加先进的控制技术，如模型预测控制、 自适应控制等，提高生产过程的稳定性和优化程度。
2024/1/25
合成氨生产自动控制系统
通过采用PLC控制技术和智能传感器，实现合成氨生产过程 中的氢气、氮气等原料的自动配比和流量控制，提高合成 效率和产品质量。
30
06
化工仪表及自动化的未来发展
定义
化工仪表是用于化工生产过程中测量 、显示、记录和控制各种工艺参数的 仪表设备。
分类
根据测量原理、使用场合和功能特点 ，化工仪表可分为温度仪表、压力仪 表、流量仪表、物位仪表、分析仪表 等。
2024/1/25
4
化工仪表的发展历程
早期阶段
以机械式仪表为主，如压力表、温度计等，功能单一，精度有限。
中期阶段
2024/1/25
12
化工仪表的安装要求与步骤
安装要求
确保安装位置符合工艺要求，避免干扰和振动，便于观察和操作。
安装步骤
准备工具和材料，检查仪表和附件是否完好，按照安装图纸进行安装，调试并投入使用。
2024/1/25
13
化工仪表的维护与保养
2024/1/25
日常维护
01
保持仪表清洁，定期检查和紧固接线端子，及时处理异常情况
32
自动化技术的发展趋势与展望
2024/1/25
工业互联网
自动化技术将与工业互联网深度融合，实现设备、生产线和工厂之间的互联互通，构建数字化、网络化和智能化的生 产体系。
先进控制技术
随着控制理论的不断发展和计算机技术的不断进步，未来化工自动化将实现更加先进的控制技术，如模型预测控制、 自适应控制等，提高生产过程的稳定性和优化程度。
2024/1/25
化工仪表及自动化课件
化工仪表及自动化课件一、引言随着我国经济的快速发展，化工行业在国民经济中的地位日益突出。
化工生产过程具有高温、高压、易燃易爆等特点，因此，对化工仪表及自动化技术的要求越来越高。
本课件旨在介绍化工仪表及自动化技术的基本原理、类型及其在化工生产过程中的应用，以帮助大家更好地了解和掌握这一领域的技术。
二、化工仪表概述1.化工仪表的定义化工仪表是指用于测量、显示、控制化工生产过程中各种物理量、化学量的设备。
它包括传感器、变送器、控制器、执行器等部分。
2.化工仪表的分类根据测量原理和用途，化工仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、成分分析仪表等。
3.化工仪表的精度等级和防爆等级精度等级：化工仪表的精度等级表示其测量准确度，通常分为0.1级、0.2级、0.35级、0.5级等。
防爆等级：化工生产过程中存在易燃易爆气体，化工仪表需要具备相应的防爆等级，以确保生产安全。
三、自动化控制系统1.自动化控制系统的概念自动化控制系统是指利用自动化装置、仪表和计算机等技术，对化工生产过程进行自动监测、调节和控制，以实现生产过程的优化和安全稳定运行。
2.自动化控制系统的组成自动化控制系统通常由检测仪表、控制仪表、执行器、计算机等组成。
3.自动化控制系统的类型（1）手动控制系统：由操作人员手动调节控制仪表，实现对生产过程的控制。
（2）自动控制系统：根据预设的程序和参数，自动调节控制仪表，实现对生产过程的控制。
（3）综合控制系统：将手动控制和自动控制相结合，实现更高效、更灵活的生产过程控制。
四、化工仪表及自动化技术在化工生产过程中的应用1.温度控制在化工生产过程中，温度是一个重要的参数。
通过安装温度仪表，可以实时监测反应釜、换热器等设备的温度，并通过自动控制系统调节加热或冷却装置，使温度保持在合适的范围内。
2.压力控制化工生产过程中，压力过高或过低都会影响产品质量和设备安全。
通过安装压力仪表，可以实时监测反应釜、压缩机等设备的压力，并通过自动控制系统调节阀门、泵等设备，保持压力稳定。
化工仪表及自动化课件第五节 温度检测及仪表
室外温度传感器 装配式热电偶
一、 膨胀式温度计
膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的
性质制成的，测温敏感元件在受热后尺寸或体积
发生变化，采取一些简便方法，测出它的尺寸或
体积变化的大小。
分类：液体膨胀式、固体膨胀式
一、玻璃管温度计
（一）工作原理
4
利用玻璃管内液体的体积随温度
的升高而膨胀的原理。
化进行测量。
温包：传热、容纳膨
抗 震 压 力 表
胀介质；
毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力
（温度）。
（二）使用方法与特点
对毛细管采取保护措施，防
止损坏；注意安装方式与位
置对精度的影响。
特点：结构简单，价格便宜， 刻度清晰，防爆。精度差， 示值滞后时间长，毛细管易 损坏。
河北凯瑞贺仪表厂压力式温度计
注意
当A、B材料相同时， E(t、t0)= 0 当t=t0， E(t、t0)= 0
四、插入第三根导线的问题
在热电偶回路中引入第三种 导体，只要第三种导体两端 的温度相同，则此第三种导 体的引入不会影响热电偶的 热电势。
t A t
0
B
t0
t
0
t0
t
t0 t
t0 t
C
实用价值：可在热电 偶回路中接入连接导 线和测量仪表。 可采用分立的热电偶 测量固态金属表面温 度和 液态金属温度。
（2）华式温标（F）
华式温标规定在标准大气压下，水的冰点为32度，水的沸 点为212度，在这两个固定点之间划分180等份，每一份称为 华式一度。华式温标与摄氏温标有如下的关系： m=1.8n+32(F) 式中，m、n分别表示华式温度值和摄氏温度值。
化工测量仪表课件(温度)
t0 Adt
温差电势<<接触电势，则回路总电势EAB(t,t0)的方向
取决于eAB(t)的方向。脚标AB的顺序表示热电势的方向，
若顺序改变，则热电势符号也随之改变。即：
eAB(t)＝-eBA (t) EAB(t,t0)＝-EBA(t,t0)＝-EAB(t0 ,t)
A、B导体材料确定，t0不变，总电势为t的单值函数。
测量范围 -80～600℃，
精度1、1.5、2.5级。
2019/12/23
中国石油管道学院
14
二、双金属温度计的结构
返回 下一2019页/12/23
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15
返回 上一2019页/12/23
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16
第三章 热电偶温度计
第一节 测温原理 第二节 热电偶材料与结构 第三节 热电偶冷端温度的处理方法 第四节 热电偶测温线路及误差分析
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23
同理：可证图(b)，回路中2、3
接点温度均为t0 ，回路中总热
电势仍为EAB(t,t0) 。
中间导体定律：回路中引入第三 种导体C时，只要保持导体C两端 温度相同，则对总电势无影响。
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24
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19
返回
一、温差电势
同一导体中，因其两端温度不同而产生的热电势。
t
eA (t, t0 ) t0 Adt （4-3-1）
σ A —导体的汤姆逊系数。表示 温差1℃(或1K)所产生的电动势， 与材料性质及两端温度有关。
温差电势只与导体材料性质和两端温度有关，与导 体长度、截面及沿导体长度上的温度分布无关。
温差电势<<接触电势，则回路总电势EAB(t,t0)的方向
取决于eAB(t)的方向。脚标AB的顺序表示热电势的方向，
若顺序改变，则热电势符号也随之改变。即：
eAB(t)＝-eBA (t) EAB(t,t0)＝-EBA(t,t0)＝-EAB(t0 ,t)
A、B导体材料确定，t0不变，总电势为t的单值函数。
测量范围 -80～600℃，
精度1、1.5、2.5级。
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二、双金属温度计的结构
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第三章 热电偶温度计
第一节 测温原理 第二节 热电偶材料与结构 第三节 热电偶冷端温度的处理方法 第四节 热电偶测温线路及误差分析
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同理：可证图(b)，回路中2、3
接点温度均为t0 ，回路中总热
电势仍为EAB(t,t0) 。
中间导体定律：回路中引入第三 种导体C时，只要保持导体C两端 温度相同，则对总电势无影响。
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返回
一、温差电势
同一导体中，因其两端温度不同而产生的热电势。
t
eA (t, t0 ) t0 Adt （4-3-1）
σ A —导体的汤姆逊系数。表示 温差1℃(或1K)所产生的电动势， 与材料性质及两端温度有关。
温差电势只与导体材料性质和两端温度有关，与导 体长度、截面及沿导体长度上的温度分布无关。
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第一章 检测仪表及传感器
第五节 温度检测及仪表
2013-8-7
检测仪表
本 节 主 要 内 容
2013-8-7
一、膨胀式温度计 二、压力式温度计 三、辐射式温度计 四、热电偶温度计 五、热电阻温度计
检测仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量。
温标：一个用来衡量温度 温度标志着物质内部大量 的标准尺度，就是温度的数 分子无规则运动的剧烈程 值表示方法。 度。温度越高，表示物体
2013-8-7
损坏。
检测仪表
2013-8-7
河北凯瑞贺仪表厂压力式温度计 检测仪表
三、辐射式温度计
通过特定波长光波的强度或热辐射强度来确定光源
温度。
辐射式温度计：测定热辐射强度；
光学温度计：采用光学分频法，测定不同频率光波的
强度比值； 比色法温度计：直接通过可见光颜色的对比，确定光 源温度。 辐射式温度计，通常用于测量高温条件，特别是光
2013-8-7
学温度计和比色温度计需要利用物体在高温下发射的可 检测仪表 见光进行检测。
Fluke 60 系列手持式红外温度计
2013-8-7
携带式红外辐射温度计 IR-TA
检测仪表
四、热电偶温度计
根据热电现象制成的测温仪表 。 一、特点
测量范围广，结构简单，使用方便，精度高，便于 信号的远传、自动记录和集中控制。
化进行测量。
温包：传热、容纳膨
抗 震 压 力 表
胀介质；
毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力
2013-8-7 检测仪表
（温度）。
（二）使用方法与特点
对毛细管采取保护措施，防
止损坏；注意安装方式与位
置对精度的影响。
特点：结构简单，价格便宜， 刻度清晰，防爆。精度差， 示值滞后时间长，毛细管易
2013-8-7 检测仪表
●
温度是化工过程中最普遍而重要的操作 参数。
所有的过程都是在一定的温度条件下进行的； 温度决定一些反应能否进行和反应方向； 温度决定一些反应的进程程度； 温度显示反应的能量变化。
●
温度不能直接测量
只能借助于冷热不同物体之间的热交换， 以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变 化的特性来加以间接测量。测量温度用的仪表 称为温度计。
2013-8-7 检测仪表
一、玻璃管温度计
（一）工作原理
4
利用玻璃管内液体的体积随温度
的升高而膨胀的原理。
尺、安全泡四部分。
组成：液体存储器、毛细管、标
液体可为：水银、酒精、甲苯等。
当温度超过300℃时，应采用硅
硼玻璃，500℃以上要采用石英玻 璃。
2013-8-7 检测仪表
（二）结构与类型
利用固体（一般采用膨胀 系数较大的金属）材料 构成
2013-8-7 检测仪表
2 双金属温度计
它的感温元件是由膨 胀系数不同的两种金 属片牢固地结合在一 起制成。
自由端
A
A B
B
2013-8-7
可作温度继电控制、极
值温度控制信号
检测仪表
固定端
双金属温度计
2013-8-7 检测仪表
二、 压力式温度计
(4)热力学温标（K）
热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最
科学的温标，是由开尔文（Kelvin）根据热力学定律
提出来的，因此又称开氏温标。它的符号是T，单位是
开尔文（K） 。
2013-8-7
检测仪表
● 温度概念的建立及测量
以热平衡为基础的 ● 温度最本质的性质 当两个冷热程度不同的物体接触后就会产 生导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状 态，则它们具有相同的温度。
内部分子热运动越剧烈。 温标的三要素：温度计、 模拟图：在一个密闭的空 固定点和内插方程。 间里，气体分子在高温时
的运动速度比低温时快！
2013-8-7 检测仪表
国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温 标、热力学温标等。 （1）摄氏温标（℃）
摄氏温标规定在标准大气压下，水的冰点为零点， 水的沸点为100度，并将两固定点之间等分100份，每 一份称为一摄氏度，一般用“℃”表示摄氏度数。
棒式玻璃温度计 内标式玻璃温度计
电接点式温度计
2013-8-7
检测仪表
电接点式温度计
利用水银的热胀冷缩和水银 的导电性。 功能:(1）指示温度， （2）恒温自动控制。
2013-8-7
检测仪表
2013-8-7
检测仪表
玻璃棒温度计
2013-8-7 检测仪表
（三）误差分析
（1）玻璃材料有较大的热滞后效பைடு நூலகம்。 （2）温度计插入深度不够将引起误差，
温度计与被测介质达到热平衡。
（2） 读数时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一
水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标
尺。
（3）全浸温度计感温液部分全部浸入被测介质。
（4）不应有断柱、气泡等产生。
2013-8-7
（5）要定期检定。
检测仪表
二.固体膨胀式温度计
工作原理
利用固体受热膨胀原理制 成的温度计 1. 杆式温度计
2013-8-7 检测仪表
E(t、t0)= eAB(t)- eAB(t0)
当A、B材料固定时， E(t、t0)= f(t)-f(t0) 当A、B材料固定，且2点恒定时， E(t、t0)= f(t)
注意
当A、B材料相同时， E(t、t0)= 0
2013-8-7
当t=t0， E(t、t0)= 0
+
-
金属A
+
-
金属B
平衡时
测量原理
eAB(t0) + R1 + B + eAB(t) R2 等效电路图 eAB(t0) + -
R1----热电极A的等效电阻
2
A
eAB(t)
R2----热电极B的等效电阻
eAB(t)---1点的热电势 eAB(t0)---2点的热电势
1
E(t、t0)= eAB(t)- eAB(t0)
-20～1300 C
-50～1000 C －40～800 C
检测仪表
----------还原性介质 还原性或中性介质
几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析
结论：
哪几种热电偶 的测温上限较高？ 哪一种热电偶的 灵敏度较高？ 哪一种热电偶的 灵敏度较低？
哪几种热电 偶的线性较差？
为什么所有的曲线均过原点（零度点）？
K:镍铬—镍硅 、
E:镍铬—铜镍、
J:铁—铜镍
T:铜—铜镍
用于制造铂热电偶的 各种铂热电偶丝
2013-8-7 检测仪表
几种常用热电偶的测温范围及适应介质
分 度 号 B 名称 铂铑30－铂铑6 测量温度范围 300～1600 C 适应介质 氧化及中性介质
S
K E
2013-8-7
铂铑10—铂
镍铬－镍铬 (铝) 镍铬－铜镍 (康 铜)
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热电势（eAB)
不同金属具有不同的电子密度；
两种金属接触面因为电子的扩散作用而产生电场—热电现
象；
电子在扩散作用和电场力作用下最终达到平衡；
电场强度仅仅与金属A、B的材料及接触面温度t有关。
扩散作用
eAB
+
金属A
-
+
金属B
检测仪表
-
电场作用
2013-8-7
（一）工作原理与结构形式
1 原理
压力式温度计是利用密封系统中测温物质的压
力随温度变化来测温；
2 分类
按所充物质相态分充气式、充液式、蒸发式
按功能分：指示式、记录式、报警式和温度
2013-8-7
调节式等
检测仪表
3 组成 温包、毛细管、感压元件 （弹簧管、波纹管等） 利用液体的蒸发或气体 的膨胀而引起的压力变
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六、分度表
如果能使冷端温度t0 固定，则总的热电势就只 与温度t成单值函数关系
2013-8-7
检测仪表
温度计的分类
温度测量范围甚广，有的处于接近绝对零度的低 温，有的要在几千度的高温下进行，这样宽的测量
范围，需要各种不同的测温方法和测温仪表。
按测量方式分为接触式和非接触式
按工作原理分为膨胀式温度计、压力式温度计、
热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计。
2013-8-7 检测仪表
标准化热电偶是指工艺较成熟，能成批生产，
性能优良，应用广泛并已列入工业标准文件中
的几种热电偶。同一型号的标准化热电偶可以
互换，并具有统一的分度表，使用很方便，且
有与其配套的显示仪表可供使用。
2013-8-7
检测仪表
八种国际通用热电偶：
B:铂铑30—铂铑6 R:铂铑13—铂 、
S:铂铑10—铂
N:镍铬硅—镍硅
2013-8-7 检测仪表
温度传感器
2013-8-7
防爆热电阻
检测仪表
室外温度传感器 装配式热电偶
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一、 膨胀式温度计
膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的
性质制成的，测温敏感元件在受热后尺寸或体积
发生变化，采取一些简便方法，测出它的尺寸或
体积变化的大小。
分类：液体膨胀式、固体膨胀式
1．接触法测温：敏感元件直接与被测对象接触，通过传 导或对流达到热平衡，反映被测对象的温度。 优点：直观、可靠。
缺点：①存在负载效应，
②受到测量条件的限制，不能充分接触，使检测 元件温度与被测对象温度不一致。
第五节 温度检测及仪表
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检测仪表
本 节 主 要 内 容
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一、膨胀式温度计 二、压力式温度计 三、辐射式温度计 四、热电偶温度计 五、热电阻温度计
检测仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量。
温标：一个用来衡量温度 温度标志着物质内部大量 的标准尺度，就是温度的数 分子无规则运动的剧烈程 值表示方法。 度。温度越高，表示物体
2013-8-7
损坏。
检测仪表
2013-8-7
河北凯瑞贺仪表厂压力式温度计 检测仪表
三、辐射式温度计
通过特定波长光波的强度或热辐射强度来确定光源
温度。
辐射式温度计：测定热辐射强度；
光学温度计：采用光学分频法，测定不同频率光波的
强度比值； 比色法温度计：直接通过可见光颜色的对比，确定光 源温度。 辐射式温度计，通常用于测量高温条件，特别是光
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学温度计和比色温度计需要利用物体在高温下发射的可 检测仪表 见光进行检测。
Fluke 60 系列手持式红外温度计
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携带式红外辐射温度计 IR-TA
检测仪表
四、热电偶温度计
根据热电现象制成的测温仪表 。 一、特点
测量范围广，结构简单，使用方便，精度高，便于 信号的远传、自动记录和集中控制。
化进行测量。
温包：传热、容纳膨
抗 震 压 力 表
胀介质；
毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力
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（温度）。
（二）使用方法与特点
对毛细管采取保护措施，防
止损坏；注意安装方式与位
置对精度的影响。
特点：结构简单，价格便宜， 刻度清晰，防爆。精度差， 示值滞后时间长，毛细管易
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●
温度是化工过程中最普遍而重要的操作 参数。
所有的过程都是在一定的温度条件下进行的； 温度决定一些反应能否进行和反应方向； 温度决定一些反应的进程程度； 温度显示反应的能量变化。
●
温度不能直接测量
只能借助于冷热不同物体之间的热交换， 以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变 化的特性来加以间接测量。测量温度用的仪表 称为温度计。
2013-8-7 检测仪表
一、玻璃管温度计
（一）工作原理
4
利用玻璃管内液体的体积随温度
的升高而膨胀的原理。
尺、安全泡四部分。
组成：液体存储器、毛细管、标
液体可为：水银、酒精、甲苯等。
当温度超过300℃时，应采用硅
硼玻璃，500℃以上要采用石英玻 璃。
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（二）结构与类型
利用固体（一般采用膨胀 系数较大的金属）材料 构成
2013-8-7 检测仪表
2 双金属温度计
它的感温元件是由膨 胀系数不同的两种金 属片牢固地结合在一 起制成。
自由端
A
A B
B
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可作温度继电控制、极
值温度控制信号
检测仪表
固定端
双金属温度计
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二、 压力式温度计
(4)热力学温标（K）
热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最
科学的温标，是由开尔文（Kelvin）根据热力学定律
提出来的，因此又称开氏温标。它的符号是T，单位是
开尔文（K） 。
2013-8-7
检测仪表
● 温度概念的建立及测量
以热平衡为基础的 ● 温度最本质的性质 当两个冷热程度不同的物体接触后就会产 生导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状 态，则它们具有相同的温度。
内部分子热运动越剧烈。 温标的三要素：温度计、 模拟图：在一个密闭的空 固定点和内插方程。 间里，气体分子在高温时
的运动速度比低温时快！
2013-8-7 检测仪表
国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温 标、热力学温标等。 （1）摄氏温标（℃）
摄氏温标规定在标准大气压下，水的冰点为零点， 水的沸点为100度，并将两固定点之间等分100份，每 一份称为一摄氏度，一般用“℃”表示摄氏度数。
棒式玻璃温度计 内标式玻璃温度计
电接点式温度计
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检测仪表
电接点式温度计
利用水银的热胀冷缩和水银 的导电性。 功能:(1）指示温度， （2）恒温自动控制。
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检测仪表
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检测仪表
玻璃棒温度计
2013-8-7 检测仪表
（三）误差分析
（1）玻璃材料有较大的热滞后效பைடு நூலகம்。 （2）温度计插入深度不够将引起误差，
温度计与被测介质达到热平衡。
（2） 读数时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一
水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标
尺。
（3）全浸温度计感温液部分全部浸入被测介质。
（4）不应有断柱、气泡等产生。
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（5）要定期检定。
检测仪表
二.固体膨胀式温度计
工作原理
利用固体受热膨胀原理制 成的温度计 1. 杆式温度计
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E(t、t0)= eAB(t)- eAB(t0)
当A、B材料固定时， E(t、t0)= f(t)-f(t0) 当A、B材料固定，且2点恒定时， E(t、t0)= f(t)
注意
当A、B材料相同时， E(t、t0)= 0
2013-8-7
当t=t0， E(t、t0)= 0
+
-
金属A
+
-
金属B
平衡时
测量原理
eAB(t0) + R1 + B + eAB(t) R2 等效电路图 eAB(t0) + -
R1----热电极A的等效电阻
2
A
eAB(t)
R2----热电极B的等效电阻
eAB(t)---1点的热电势 eAB(t0)---2点的热电势
1
E(t、t0)= eAB(t)- eAB(t0)
-20～1300 C
-50～1000 C －40～800 C
检测仪表
----------还原性介质 还原性或中性介质
几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析
结论：
哪几种热电偶 的测温上限较高？ 哪一种热电偶的 灵敏度较高？ 哪一种热电偶的 灵敏度较低？
哪几种热电 偶的线性较差？
为什么所有的曲线均过原点（零度点）？
K:镍铬—镍硅 、
E:镍铬—铜镍、
J:铁—铜镍
T:铜—铜镍
用于制造铂热电偶的 各种铂热电偶丝
2013-8-7 检测仪表
几种常用热电偶的测温范围及适应介质
分 度 号 B 名称 铂铑30－铂铑6 测量温度范围 300～1600 C 适应介质 氧化及中性介质
S
K E
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铂铑10—铂
镍铬－镍铬 (铝) 镍铬－铜镍 (康 铜)
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热电势（eAB)
不同金属具有不同的电子密度；
两种金属接触面因为电子的扩散作用而产生电场—热电现
象；
电子在扩散作用和电场力作用下最终达到平衡；
电场强度仅仅与金属A、B的材料及接触面温度t有关。
扩散作用
eAB
+
金属A
-
+
金属B
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-
电场作用
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（一）工作原理与结构形式
1 原理
压力式温度计是利用密封系统中测温物质的压
力随温度变化来测温；
2 分类
按所充物质相态分充气式、充液式、蒸发式
按功能分：指示式、记录式、报警式和温度
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调节式等
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3 组成 温包、毛细管、感压元件 （弹簧管、波纹管等） 利用液体的蒸发或气体 的膨胀而引起的压力变
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六、分度表
如果能使冷端温度t0 固定，则总的热电势就只 与温度t成单值函数关系
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温度计的分类
温度测量范围甚广，有的处于接近绝对零度的低 温，有的要在几千度的高温下进行，这样宽的测量
范围，需要各种不同的测温方法和测温仪表。
按测量方式分为接触式和非接触式
按工作原理分为膨胀式温度计、压力式温度计、
热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计。
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标准化热电偶是指工艺较成熟，能成批生产，
性能优良，应用广泛并已列入工业标准文件中
的几种热电偶。同一型号的标准化热电偶可以
互换，并具有统一的分度表，使用很方便，且
有与其配套的显示仪表可供使用。
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八种国际通用热电偶：
B:铂铑30—铂铑6 R:铂铑13—铂 、
S:铂铑10—铂
N:镍铬硅—镍硅
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温度传感器
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防爆热电阻
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室外温度传感器 装配式热电偶
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一、 膨胀式温度计
膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的
性质制成的，测温敏感元件在受热后尺寸或体积
发生变化，采取一些简便方法，测出它的尺寸或
体积变化的大小。
分类：液体膨胀式、固体膨胀式
1．接触法测温：敏感元件直接与被测对象接触，通过传 导或对流达到热平衡，反映被测对象的温度。 优点：直观、可靠。
缺点：①存在负载效应，
②受到测量条件的限制，不能充分接触，使检测 元件温度与被测对象温度不一致。