热电偶的配套仪表
热工测量及仪表_第4章_显示仪表
0
xcz--102
刘玉长
1 5
（2）工作原理
根据电磁感应原理，当有mV信号加在动 圈两端时，形成一个闭合回路，便有电流流过 动圈，载流动圈在磁场中将受到电磁场的作 用。根据左手定则，磁力线穿过手心，四指指 向电流方向，拇指就是导体受力方向，这个力 使动圈转动，使动圈转动的力和绑定动圈的张 丝力相等时，动圈停在某一位置，指针指示出 温度的大小。
R调：
热电偶的连接导线有长有短，为保证R总=常数， 调整R调使R外=15Ω
刘玉长
R热敏 与 R并：
R热敏与R并两个电阻是动圈的温度补偿电阻。 因为动圈是铜导线绕制的，当温度升高时，动圈 的电阻值R动就会增加，在电压信号不变的情况 下，I将减小，动圈显示仪表的指针指示会偏低， 此时，R热敏的电阻值也会随着温度自动减
第四章 显示仪表
第一节 概述 第二节 模拟式显示仪表 第三节 数字式显示仪表 第四节 常用显示仪表简介 第五节 仪表防爆知识
刘玉长
第一节 概述
显示仪表：
凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或 累积的仪表。
一、定义
显示仪表是指接收检测元件(包括敏感元件、传 感器、变送器等)输出信号，通过适当的处理和转换， 以易于识别的形式将被测参数表现出来的装置。
刘玉长
热电阻与动圈表配套使用实际连线
调整电阻的作用与大小
1.R1+R11+R连 1=5Ω 2.R2+R12+R连2=5Ω 3.R13+ R连3 = 5Ω
+
U=220v
—
R3
R4
a
动圈表
b
R2 R1 R11
R13
R12
刘玉长
Rt
热电偶温度计的选择
热电偶温度计的选择常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
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，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶，按IEC国际标准生产。
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。
其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。
在所有热电偶中，S分度号的度等级，通常用作标准热电偶；R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同；B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。
它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。
可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。
N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶；K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃，短期1200℃。
在所有热电偶中使用广泛；E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势，即灵敏度。
宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800℃；J分度号的特点是既可用于氧化性气氛（使用温度上限750℃），也可用于还原性气氛（使用温度上限950℃），并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工；T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中度等级，通常用来测量300℃以下的温度。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。
第四章显示仪表
动＋R
＝常数
K
达到对R动温度补偿之目的。也就保证了R总＝常数
一定的Et便对应一定的弧长L。
R串量程电阻，确定仪表的
R动
R串
量程。 R内
RT RB
• 二、XCZ-102型动圈式仪表
– 与热电阻配套使用 1、线路图和方块图 （1）线路图 组成
• 直流电源 • 动圈仪表 • 不平衡电桥
（2）方块图
t
热电阻
L K Et R总
只有当 R总 =常数时
L＝f ( Et )
R 总＝R内＋R 外
R内采取对动圈的温度补偿,使其为常数；
R外规定＝15 目的是使 R总 =常数。
事实上在实际测量中，很难办到，主要原因有3个
（1） 动圈受温度的影响不可能完全补偿. R内
（2） 热电偶阻值将随被测温度变化而变化。
例如 1米 铂铑－铂热电偶 100℃ R 热 = 1.276
ek (25) 1mv
补偿电压与冷端电压正好相等，相互抵消。 ΔU＝EK－（UAC＋UBC）＝ek ( t) - ek (25) －UAC＋ Δ UBC
ek (t)－UAC 实现冷端温度补偿。
第三节、自动电子平衡电桥
动圈仪XCZ－102与热电阻配套使用，组成测 温系统（即热电阻温度计），虽然能进行远传指 示，但不具有自动记录的功能，且测量精度也不 高，为了满足生产上测量精度及需要记录的要求， 在工业生产中广泛使用电子自动平衡电桥。
当Et＝－10 mv 时，指针应指在最左端
UAC＝UAB－UBC＝I1RG－I2R2＝－10 mv
R
G＝
2
5.33－10＝0.165（） 4
R3＝500－5.33＝494.67（Ω）
计量检定操作规程
宽座直角尺检定操作规程1、本装置应有上级计量部门出具的有效检定合格证书.操作人员应具有高中及以上文化程度，并经上级计量管理部门考核合格，取得"通用量具”（或万能量具）计量检定员证书的计量检定人员.2、在检定前,必须把标准器组及受检量具的防锈油清洗干净，并检查被检量具的外观、除毛剌，目测工作面不符合要求的要修理。
3、用光洁度样板进行比较，检定其工作面的光洁度.用0级刀口尺的工作边分别放在直角尺测量面的长度平分线上及两条对角线上，以光隙法对其进行检定。
4、将直角尺置于平板上，用千分表对短边测量面进行打表法检定其平行度。
5、用圆柱角尺或方型角尺以光隙法检定其侧角,内、外角，并用塞尺量出其间隙的大小应符合JJG7—2004《直角尺检定规程》中表10、13的要求，再把各项检定的结果填写在直角尺检定记录卡上.6、以上各项检定合格后，再按周检计划对受检量具出具有效的合格证书并做好台帐登记。
然后涂上防锈油装盒发放。
7、检定不符合规程技术要求的量具要对不合格项目进行反复的修理和检定。
对损坏严重的确实无法修复的应填写《万能量具报废通知单》经计量室负责人审批后给予报废。
8、检定完毕后,把方型角尺、标准件和圆柱角尺清洗干净，擦干后涂上防锈油装入盒内。
9、所有原始记录由各检定员负责保管,年底统一送计量管理办公室存档,存档期限不得低于5年.表类量具检定操作规程1、该标准装置应有上级计量部门出具的有效检定合格证书，操作人员应具有高中及以上文化程度，并经上级计量管理部门考核合格，取得”通用量具"(或万能量具)计量检定员证书的计量检定人员.2、在检定前，必须把检定装置及受检量具的防锈油清洗干净.并检查被检量具的外观、各部分相互作用应良好，应符合JJG34—2008《指示表检定规程》中的5.1、5。
2条要求。
3、检定时，必须将横臂上三条短刻线对准立柱上的三条长刻线，并调整被检表头与测微头量面之间的中间位置,各部分要锁紧，分别对好零位。
热电偶说明书
热电偶安装使用说明书工业用热电偶是由一对或多对热电极构成的温度检出器，通常用来与显示仪表等配套，一直接测量各种生产过程中-200~1800℃范围内液体，蒸汽和气体介质的温度。
我公司生产的工业用热电偶有铂铑30-铂铑6，铂铑13-铂，铂铑10-铂，镍铬硅-镍硅，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铁-康铜和铜-康铜八大类。
各种热电偶适用的测量范围示如下注：本表所指测量范围仅指相当直径的热电极而言，不包括保护套管在内构造各种热电偶的外形，常是极不相同的，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘管、保护管和接线盒等主要部分构成。
1.热电极：热电偶热电极的测量端应牢固地焊接在一起，热电极之间套有耐温瓷管加以保护绝缘，所有的同类型热电偶热电极的分度特性都是相同且可互换的。
2.保护管：保护管的材料主要分金属和非金属两大类。
金属保护管采用碳钢，各种不同牌号的不锈钢和合金钢，以及黄铜等制成。
非金属保护管主要采用高铝管。
刚玉管或其他材料等制成。
为厂加强非金属保护管的机械性能，在其非工作部分均装有金属联接管。
在使用时非金属联接管不可测量液体的温度。
3.接线盒：热电偶接线盒系供连接热电偶参比端与显示仪表之用。
接线盒一般用铝合金制成并分防溅式，防水式及插接式等结构形式。
4.安装固定装置：热电偶的安装固定装置供用户安装固定之用。
它分无固定装置、固定螺纹活动法兰、固定法兰、卡套螺纹、卡套法兰等形式。
技术特性1.热电偶的允差如下表中所示：（参与端处于0℃）℃注：t为被测温度（℃），在同一栏给出的两种允差值中，取绝对值较大者。
在-40℃以上的温度范围符合Ⅰ、Ⅱ级允差的T、E、K、N型热电偶，又要求在-40℃以下符合Ⅲ级允差时，由供需双方商定。
2．热响应时间：在温度出现阶跃变化时热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需的时间。
通常以t0.50表示。
参比端温度补偿热电偶的热电动势与温度关系所制定的分度表，是在参比端为0℃时分度的。
上海谷田自动化仪表 热电偶 热电阻 一体化温度变送器 说明书
概述General是一家专业制造温度传感器和变送器的工厂，是中国工业温度检测仪表的主要供应商之一，我们拥有完整的机械加工和电子产品生产设备，它已经成为了工业温度测量领域的领跑者之一。
我们的温度仪表精度高，可靠性好且价格经济，同时我们根据客户的需要提供非标准件产品的定制服务和所有需要的附件。
我们设立了I级检定标准的温度校验室，拥有行业内最高端的检测设备，且通过了国家计量院和上海计量院权威部门的检定认证。
在上海工厂成立了自己的研发中心，与高校、科研所建立了技术合作伙伴关系，聘请多位著名专家指导监督生产，针对任何特殊的测量需要，各种机械结构的传感器、热套管、外壳能够确保仪表即使在恶劣的环境中（如防爆场合、化工厂、发电厂）也能保持最好的性能，从单个的测量点到数百个乃至1000个测量点的大型工厂，都能为客户提供最快速，最优化的解决方案，将用我们在这一领域的丰富经验为您提供最优质的服务。
GTAM始终做品质最好，为客户提供最高质量水准的国际级产品。
GTAM is a company specializing in producing temperature sensors and transmitters and one of the important suppliers of China industrial temperature instruments. With the complete equipment of machining and electronics production, the company has become one of the leaders in the realm of industrial temperature measurement. The company’s temperature measuring instruments are precise, reliable and economical. Moreover, the company can provide ordering service of nonstandard products and all necessary accessories according to different demand of users. .The company established a temperature calibration laboratory of grade I calibration standard and has the most high-end measuring equipment in this line, which has passed the calibration certification of such authorities as National Measurement Institute and Shanghai Measurement Institute.We have set up the temperature check office of Class I inspection standard and possesses top detection equipment among the trade and have passed the inspection and attestation of the authorities like National Measurement Institute and Shanghai Measurement Institute.The company set up a R&D Center in Shanghai, established technical cooperative partnership with universities and research institutes and invited many famous experts to direct and supervise production. Aimed at special measurement requirements, the sensors, thermal sleeves and casings of various machineries are provided to ensure instruments keep the top performance even in severe environment (such as the environment of anti-explosion requirement, chemical plants and generating plants). The company can provide fast and optimized solution for the factories that have single measuring point or hundreds of even thousands of measuring points. The company will provide you with the high-quality service by the rich experience in this line.GATM always manufacture the best products and provide users with international -level products of top quality.GTAM Expert™装配式热电偶Assembly Thermocouple工业用装配式热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表、调节器、PLC和DCS系统配套使用。
《热工仪表及控制装置安装工》初级工判断题
《热工仪表及控制装置安装工》初级工理论试卷一、判断题（正确的请在括号内打"√"，错误的打"×"，每题1分，共99题）1. 50Hz的频率在工业上广泛应用，所以叫做工频。
( )答案:√2. 电位就是电压，是对参考点的电压。
( )答案:√3. 电流的方向就是自由电子的运动方向。
( )答案:×4. 螺纹旋向有两种。
( )答案:√5. 二极管是一个线性元件。
( )答案:×6. 优质碳素钢牌号数字表示平均含碳量是百分之几。
如45表示含碳量为45%的优质碳素钢。
( )答案:×7. P型半导体，N型半导体，PN结都具有单向导电性。
( )答案:×8. 三极管输出特性曲线上有三个区域，它们是饱和区、放大区、截止区。
( )答案:√9. 如图B-1所示，图形符号""表示单相桥式半波整流。
( )图B-1答案:×10. 在新的《公差与配合》国家标准(GB1800-79)中规定，D表示基准孔，d表示基准轴。
( )答案:×11. 温度对三极管输入特性没有影响，只对输出特性有影响。
( )答案:×12. 三极管有两个PN结，二极管有一个PN结，因此，我们可以用两个二极管组成一个三极管。
( )答案:×13. 放大器没有交流信号输入时的状态叫静态。
( )答案:√14. 凡是有温度差存在的地方，必然有热量的传递。
( )答案:√15. 取样导管是用于取引蒸汽、水、烟气、氢气等介质的样品，用于成分分析。
( )答案:√16. 引压导管越长越好。
( )答案:×17. 电接点水位计的电接点安装在测量筒壁上。
( )答案:√18. "XCT-01"是一块指示调节型动圈显示仪表。
( )答案:√19. 文字符号"SB"表示按钮开关。
( )答案:√20. 接线时，用螺丝固定的线头，可用尖嘴钳按逆时针方向弯成圆圈。
电站用热电偶、热电阻(上仪)
热电阻绝缘电阻
常温绝缘电阻的试验电压可取直 10~100V 任 意值，环境温度应在 15~35℃范围内，相对湿度应 不大于 80%，常温绝缘电阻值应不小于 100 MΩ。
热电阻允许通过电流
通过铂电阻的测量电流最大不超过 5Ma。
1
SAIC
□ 热套式热电偶、热电阻 热电偶、热电阻采用热套保护管与电偶可分离式，使用时，用户可将热套焊接或机械固定在设备上，然后装上电偶就可 工作，它的优点是提高了保护管的工作压力和使用寿命，又便于电偶的维修或更换，目前这种结构形式被被国内外广泛采用。 本公司生产的热套保护管采用引进设备和深盲孔技术加工而成，端部不用焊接，提高了热套保护管的强度和使用寿命。
流速 ≤80m/s
保护管材料 1Gr18Ni9Ti
(316L) (316H) (F91) (F92) (F22) (WB36) (……)
造型尺寸图
安装图
SAIC
置入长度 (mm)
50 100 150 200 250 300
4
SAIC
低温低压测温
名称
型号
分度号 测温范围
公称压力
单支 热电偶
双支 热电偶
单支 热电阻
双支 热电阻
WRNR-15T WRER-15T WRNR2-15T WRER2-15T WZP-633
WZP2-633
K E K E
Pt100
0~260℃ -200~260℃
≤9.8MPa
注：括号内保护套管材料为特殊订货，交货周期需协商。
流速 ≤10m/s
保护管材料 1Gr18Ni9Ti
WZPK2-131/93C2
K E K E
Pt100
K E K E
热电偶型号及测温范围总结
热电偶产品分类总结南京万达仪表厂/ 2010-03-11一、铠装热电偶1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用。
直接测量各种生产过程中的0℃-1300℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。
2、特点热响应时间少，减少动态误差；可弯曲安装使用；测量范围大；机械强度高，耐压性能好。
3、工作原理铠装热电偶的电极有两根不同导体材质组成。
当测量与参比端存在温差时，就会产生热电势，工作仪表便显示出热电势所对应的温度值。
4、测量范围型号分度号允许等级ⅠⅡ允差值测量范围℃允差值测量范围℃WRNK K ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-1000 ±0.075︱t︱ 1333-1200WRMK N ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-1000 ±0.075︱t︱ 1333-1200WREK E ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-800 ±0.004︱t︱ 333-900WRFK J ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-750 ±0.004︱t︱ 333-750WRCK T ±1.5℃ -40-125 ±1℃ -40-133±0.004︱t︱ 125-350 ±0.075︱t︱ 133-350WRPK S ±1℃ 0-1100 ±2.5℃ 0-600±[0.003（t-1100）] 1100-1600 ±0.0025︱t︱ 600-16005、常温绝缘电阻GH3030 良好的抗氧化性与加工性能，测温热电偶保护管、高温氧化气氛下使用GH3039 Ni/Cr/Mo 800℃下有足够的持久强度、良好的冷热疲劳性能和抗渗碳性能，易于焊接、冷冲压成型1Cr18Ni9Ti ——奥氏体不锈钢的牌号（钢号）。
钢厂常用仪表介绍
钢厂常用仪表介绍钢厂是大型工业生产设施，涉及到复杂的工艺流程和设备运行监控，因此会使用到多种仪表以确保生产过程的安全、稳定和高效。
以下是一些钢厂中常用的仪表类型：1.温度测量仪表：1)热电偶：用于测量高温区域如炉膛内部的温度，例如S型、K型热电偶。
2)红外测温仪：非接触式测量钢坯或钢材表面温度。
2.压力测量仪表：1)压力变送器：监测高炉、转炉、连铸机等设备中的气体、液体压力，包括差压变送器（用于流量计算）、绝对压力变送器等。
2)压力表：直观显示各部位的压力值。
3.流量测量仪表：1)电磁流量计：测量冷却水、煤气等流体流量。
2)超声波流量计：无阻碍地测量管道内流体流量。
3)涡街流量计、孔板流量计：用于空气、蒸汽、水以及其他流体的流量测量。
4.物位测量仪表：1)雷达液位计：用于储罐、炉内的液位检测。
2)超声波液位计：通过发射超声波并接收回波来判断容器内物料的高度。
3)浮球液位计：利用浮力原理检测液体高度。
5.分析仪表：1)气体分析仪：监测燃烧废气成分，如氧含量分析仪、一氧化碳分析仪、二氧化硫分析仪等。
2)炉渣或金属样品成分分析仪：快速分析炉渣碱度、钢水成分等。
6.电参数测量仪表：1)电流表、电压表：监测电力系统中的电流、电压数值，确保电气设备正常工作。
2)功率因数表、电能表：计量能源消耗及效率。
7.安全仪表系统(SIS)组件：1)可编程逻辑控制器(PLC)与分布式控制系统(DCS)：用于整个生产线的数据采集、控制和报警处理。
2)安全开关、急停按钮、火焰探测器等：确保操作安全。
8.振动、磨损监测仪表：机械设备状态监测仪：实时监测风机、电机、泵等关键设备的振动情况，预防机械故障。
以上列举的是一些典型的钢厂常用仪表，实际应用中根据具体生产工艺和设备需求，可能会用到更多类型的仪表以及集成化程度更高的自动化控制系统。
装配热电偶通用说明
装配热电偶应用范围装配热电偶可以组成过程控制系统，以直接测量或控制各种生产过程中0℃-1800℃范围内的液体，蒸汽和气体介质以及固体表面的温度，装配简单，更换方便，抗振性能好，测温范围大，机械强度高，耐压性能好，广泛用于电力、火电、冶金、医学，化工、机械制造等行业。
接线盒形式接线盒主要有防溅接线盒和防水式接线盒工作原理固定螺纹连接式活动螺纹连接式装配热电偶是基于赛贝克(seeback)效应，即两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端。
当测量端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就指示出热电偶所产生的热电流，接上显示仪表，仪表上就指示同热电偶所产生的热电动势的温度值。
热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长，热电动势的的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。
装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构，并配以各种安装固定装置组成。
热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
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，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶,实际热电偶的种类为:13种。
安装固定形式及规格直插式、固定螺纹连接式、活动螺纹连接式、固定法兰连接式、活动法兰连接式、固定管接头式螺纹可选：M8/M10/M12/M27;1/4、1/2等精度等级：I II级探头直径：5mm、6mm、8mm、12mm、16mm、22mm等保护管（探头）材质：304/316、Ti、GH3030/GH3039等（其他可定做）工作端形式：绝缘式/接壳式/露点式折叠基本结构装配热电偶装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构（按电器接口形式分还有带补偿导线热电偶）。
热电偶测温线路
热电偶测温线路热电偶测温线路的常见形式如下所述。
一、测量某一点的温度图Il—7(a)、(b)所不都是一支热电偶与—个仪表配用的连接Et路，用于测量某一点的温度。
A’、Bl为补偿导线。
这两种连接方式的区别在于：图(a)中的热电偶冷端被延伸到仪表内，而图(b)中的热电偶冲端在仪表外面，J4。
为连接冷端与仪表的导线的电阻。
图11—8所示为用两支热电偶与一个仪表进行配合，测量两点之间温差的线路。
团小用了两多：型号相同的热电偶并配用相同的补偿导线。
工作时，两支热屯偶产生的热电动势方向胡反。
故输入仪表的是其差值，达一差值正反映了两支热电佃热端的温差。
为了减少测量误差，提尚测量精度．要尽可能选用热电特性一致的热电偶，同时要保证购热心偶的冷端温度有些大型设备需测量多点的平均温度，可以通过与热电偶并联的测量电路来实现。
将”支向型号热电偶的止极和负极分别连接在一起的线路称并联测量线路。
如图ll—9所示，如果n支热电偶的电阻均相等，则并联测量线路的总热电动势等于n支热电偶热电动势的平均值，即”在热电偶并联线路中，当其中一支热电偶断路时，不会中断整个测温系统的工作。
将n支同型号热电偶依次按正、负极相连接的线路称串联测量线路，测量线路的总热电动势等十”女热电偶热电动势之和，即如图11—10所不，串钽电容联热电偶串联线路的主要优点是热电动势大，使仪表的灵敏度大为增加。
缺点是只要有一支热电偶断路，整个测量系统侄无法工作。
相：热电偶测量电路中使用的导线线径应适当选大，以减小线损的影响。
热电偶是工业生产小应用最广泛的一种侧温传感器，儿乎用1；工业生产的行个领域，与义配套的仪表有动因式仪表(如毫伏表)、自动电子电位差计、直流电位茹计、不波器及数宁式洲温用仪表等。
(一)热电偶与配套仪表的接线路热电悯与配套仪表的接线很简单，对测温的准确度要求不高的场合，可用动因式仪表直接与热电偶连接。
这样的线路结构简单、价格便宜。
汗意：流过仪表的电流不仅与热电功势有犬，还与热电偶和测量仪表形成的回路总电阻有关。
关于工业热电偶测温仪表的综述
Ｎ、 Ｋ、 Ｅ 、 Ｊ 、 Ｔ 等 几种 。 其 中Ｓ 、 Ｒ、 Ｂ 属于 贵 金属 热 电偶 ， Ｎ、 Ｋ、 Ｅ Ｔ 属于廉 金 属
显示 仪表 进行 指示 或记 录 ， 或 送人 微机 进行 处理 ， 即可 获得 测量 端 温度 ｔ 值。 （ 如 图Ｉ ） ３ ． 热 电儡测 瀑的主 要优 缺点
ｓ 分度号 的特 点是抗 氧化性 能强 ， 宜在 氧化性 、 惰 性气氛 中连 续使用 ， 长 期
使用 温度 １ ４ ０ ０ ￣， 短期１ ６ ０ ０ ￣。 在 所有热 电偶 中， Ｓ 分度号 的精确 度等级最 高 ， 通
热 电偶 。
Ｅ ＡＢ （ ｔ ， ｔ Ｏ ） ＝Ｅ ＡＢ （ ｔ ） 一Ｅ ＡＢ （ ｔ ０ ） 式中 Ｅ Ａ Ｂ （ ｔ ， ｔ Ｏ 卜一 ＿热 电偶的 热 电势 ； Ｅ ＡＢ （ ｔ 卜一 温 度为ｔ 时工 作端 的 热 电势 ｌ
Ｅ ＡＢ （ ｔ Ｏ 卜一 温度 为ｔ ０ 时冷 端 的热 电势 。 从上 式可 看 出当工 作端 的被 测介 质温度 发 生变化 时 ， 热 电势 随之 发生 变 化， 因此， 只要 测 出Ｅ Ａ Ｂ （ ｔ ， ｔ ｏ ） 和 知道 Ｅ ＡＢ （ ｔ ０ ） 就 可得 到Ｅ ＡＢ （ ｔ ） ， 将 热 电势送 人
热 电偶 是 工业上 最常用 的温 度检 测元件 之 一 ， 其优 点有 ： ①测量 精度 高 。 因热电偶 直接 与被测 对象 接触 ， 不 受 中间介 质 的影响 。
②测 量范 围广 。 常 用的 热 电偶 从一 ５ 旷＋ｌ ６ ０ ０ ℃均可 连续 测量 ， 某 些特 殊 电
热电偶分度表
热电偶森菱仪表是一种感温仪表，可直接测量物体的温度，并通过电气仪器把温度信号转换成被测介质的温度。
热电偶温度仪表目前已广泛的应用在工业生产的测量领域当中，要想正确有效的运用热电偶，必须得先了解热电偶的分度表。
下面，淮安森菱仪表有限公司将给大家简单介绍一下热电偶分度表。
方法/步骤
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将热电偶的热电势和温度的对应关系列成表格称为热电偶分度表。
平时我们在对温度仪表热电偶进行检定或测量时，用电测仪表测得的是热电偶的热电势值（斗V），而不是温度值（℃）。
这就需要将所测得的热电势值转换成温度值，而热电偶的分度表所起到的就是这个作用。
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热电偶的分度表主要是用来将测量的电动势转换为相应的被测温度，还可反过来将温度转换成相应的热电偶的热电势。
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国家标准GB／T16839.1《热电偶第1部分：分度表》，提供了8种标准化热电偶的分度表，它们分别是：
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1、铂铑13一铂（R型）；
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2、铂铑10一铂（S型）；
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3、铂铑30一铂铑6（B型）；。
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4、铁一铜镍（J型）；
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5、铜一铜镍（T型）；
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6、镍铬一铜镍（E型）；
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7、镍铬一镍铝（K型）；
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8、镍铬硅一镍硅（N型）。
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正确有效测量介质温度，使我们进行作业生产的关键所在。
通过以上对温度仪表热电偶分度表作用及使用方法的介绍，希望对工作人员生产过程中的测量工作有所帮助。
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化工仪表及自动化实验讲义
化工仪表及自动化实验讲义实验一热电偶温度计的使用一．实验目的：1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。
2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。
3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。
二．实验仪器：1．管状电炉2．自耦变压器（带电流表）3．广口保温瓶4．动圈仪5．热电偶6．接线板（带调整电阻）7．手动电位差计8．30cm不锈钢直尺三．实验内容（一）热电偶配手动电位差计测温：1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。
为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。
图1-1热电偶温度计接线图2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。
3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可进行测量。
注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减少干电池的耗电量。
4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。
（二）热电偶配动圈仪测温：1．把双向开关打向动圈仪进行测温。
2．调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，这样动圈仪指示的温度就是电炉温度。
3．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。
（三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温进行测量，将两个测量结果进行比较。
（四）改变测温点，重复（三），将电炉内的温度分布得到。
测温点数不少于10个。
四．实验报告1．实验数据记录及处理动圈仪分度号Eu—2量程0—800℃精度1.0室温26.0℃测温点距离（cm）测温仪表手动电位差计138动圈仪外阻（Ω）150150读数mV25.1425.16℃6066272．画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。
图1-1热电偶温度计接线图3．从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时如何影响，对于电位差计又是如何影响。
马弗炉中的热电偶有 型、 型等等不同规格 以下是有关热电偶的小知识
马弗炉中的热电偶有K型、S型、R型等等不同规格,以下是有关热电偶的小知识。
热电偶工作原理:两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：1. 测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
2. 测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
3. 构造简单，使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应该注意以下基本概念：热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
常用热电偶丝材及其性能:１、铂铑10-铂热电偶（Ｓ型，也称为单铂铑热电偶）Orton使用的就是这种热电偶该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂；它的特点是：热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃，超达1400℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗大而断裂；精度高，它是在所有热电偶中，准确度等级最高的，通常用作标准或测量较高的温度；使用范围较广，均匀性及互换性好；主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。
基于热电偶传感器的智能测温仪设计
XXXXXXXXXXX本科毕业论文（设计）二〇一四 年 五 月 十日题 目 基于热电偶传感器的智能 测温仪设计作 者 XXXXX 学 院信息科学与工程学院 专 业电子信息科学与技术 学 号 XXX 指导教师 XXX湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。
对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文（设计）作者签名：二0一四年五月十日摘要在工农业生产过程中，温度是一个非常重要的物理参数，温度检测类仪表作为温度测量工具也因此得到了广泛应用。
热电偶有成本低、准确度高和测温范围宽等优势，自然成为工业应用中优先考虑的方案。
为获得准确的测温值，本论文将微机技术与热电偶传感器结合起来，设计了较高精度较高集成度的智能测温仪表。
跟传统热电偶测温方案相比该设计采用了数字集成芯片MAX6675，该芯片集成了A/D转换器、冷端补偿及SPI 串口的热电偶放大器与数字转换器，这使得仪表的精度跟集成度得到提升的同时也降低了设计的复杂度。
该论文主要由测量仪表的软件设计、硬件设计两个部分组成。
热电偶测温仪表硬件主要由单片机最小系统电路、MAX6675数据采集与转换电路、数码管显示电路、串口通信电路、报警电路五个部分组成。
软件部分主要由数据读取程序、串口通讯程序、数码管动态扫描显示程序等程序模块组成。
设计的测温软件程序可以在51单片机上移植。
关键词：智能仪表；K型热电偶；温度测量；MAX6675；AT89S51ABSTRACTIn the industrial and agricultural production process, the temperature is a very important physical parameters , temperature detection instrumentation for temperature measurement tool class and therefore widely used . Thermocouple low cost , high accuracy and wide temperature range and other advantages, will naturally become a priority in industrial applications programs . In order to obtain an accurate temperature measurement value , this paper will microcomputer technology and thermocouple sensors combine high precision design of a high degree of integration of intelligent Thermometer . Compared with the conventional thermocouple program designed using digital integrated chip MAX6675, the chip integrates the A / D converter , serial interface SPI cold junction compensation and thermocouple amplifier and digital converter. This makes integration with precision instrumentation has been improved , while also reducing the complexity of the design. The paper mainly consists of measuring instruments software design, hardware design of the two parts. In this design , first introduced the hardware part of the thermocouple thermometer table. Thermocouple Thermometer hardware consists of five parts: the smallest single-chip system circuit , MAX6675 data acquisition and conversion circuits , digital display circuit , serial communication circuit , alarm circuit . Software part consists of the following modules: data reading program , serial communication program , the digital display dynamic scanning procedures routines. Software program designed temperature can be used in the 51 MCU .Keywords:intelligent instrument; K-type thermo-couple; temperature measurement;MAX6675; AT89S51目录诚信声明 (I)摘要 (II)ABSTRACT (III)第一章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2研究现状及发展趋势 (1)1.2.1国内外测温研究现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3研究思路及主要内容 (3)第二章系统方案论证与总体设计 (4)2.1 系统方案论证 (4)2.1.1 热电阻测温系统 (4)2.1.2红外测温系统 (4)2.1.3热电偶测温系统 (4)2.2方案选型与总体设计 (4)2.3本章小结 (5)第三章仪表的硬件设计 (5)3.1温度的数据采集与前期数据处理模块 (6)3.1.1 K型热电偶 (6)3.1.2 K型热电偶串行模数转换器MAX6675 (7)3.1.3 MAX6675与AT89S51 单片机的接口 (9)3. 2 AT89S51与PC机串口通讯模块 (10)3.2 .1 RS-232C标准 (10)3.2.2 MAX232芯片简介 (10)3.2.3单片机的串行口工作方式 (11)3.2.4接口电路 (11)3.3蜂鸣器报警与报警温度值设定模块 (12)3.4 LED数码管显示模块 (12)3.5 AT89S51单片机最小系统模块 (12)3.5.1 AT89S51单片机 (12)3.5.2片内振荡器和时钟电路 (13)3.5.3单片机复位电路 (13)3.6 本章小结 (14)第四章软件设计 (15)4.1 KeilC51集成开发环境简介 (15)4.2 基于KeilC51软件编程设计 (15)4.2.1 主程序流程图 (15)4.2.2 读取MAX6675数据程序 (15)4.2.3 报警温度值设定程序 (17)4.2.4串口通讯程序 (17)4.2.5数码管显示子程序 (17)4.3本章小结 (19)第五章仿真 (20)5.1proteus简介 (20)5.2仿真步骤 (20)5.2.1建立仿真电路原理图 (20)5.2.2导入程序 (20)5.3仿真结果 (21)5.3.1测温模块与报警模块 (21)5.3.2 串口通讯模块仿真 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录A 硬件原理图 (27)附录B 设计程序 (28)第一章绪论1.1 研究背景和意义1.1.1 研究背景温度是所有物理现象中一个最基本的物理现象，它是应用于生产过程中最基础、最普通的工艺参数。
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热电偶的配套仪表
由于我国生产的热电偶均符合ITS-90国际温 标所规定的标准，其一致性非常好，所以国家又 规定了与每一种标准热电偶配套的仪表，它们的 显示值为温度，而且均已线性化。国家标准的动 圈式显示仪表命名为XC系列。有指示型（XCZ） 和指示调节型（XCT）等系列品种。与K型热电 偶配套的动圈仪表型号为XCZ-101或XCT-101等。 数字式仪表也有指示型（XMZ）和指示调节型 （XMT）等几种系列品种。
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报警）可分别设定。
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其他与热电偶的配套的仪表
数字式温度 显示调节仪
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DDZ－Ⅲ型电动单元组合 仪表中的变送单元之一：
轨装式温度变送器
它能将热电偶（或热电阻）
的输入信号线性地转换成与
温度成比例的电流（电压）
信号，供给显示、控制仪表
及计算机集散系统，广泛用
于冶金、石油化工、热电站、
10—刻度面板
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XMZ系列智能 数 字显示仪表外形
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XMZ系列智能数字显示仪表
特点：
1、带冷端温度自动补偿；
2、单片机智能化设计，仪表零点、量程 等全部参数可按键设定；
3、具有软件校验功能，可通过按键对仪表 进行校准；
4、具有超量程指示、断线指示等故障自诊 断功能；
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XCZ系列指针式显示仪表
XC系列动圈式仪 表测量机构的核心部 件是一个磁电式毫伏 计。动圈式仪表与热 电偶配套测温时，热 电偶、连接导线（补 偿导线）、调整电阻 和显示仪表组成了一 个闭合回路。
1—热电偶 2—补偿导线 3—冷端补偿器 4—外接调整电阻 5—铜导线 6—动圈 7—张丝 8—磁钢（极靴） 9—指针
5、采用开关电源，电压适应范围宽，仪表体 积小、重量轻。
6、220VAC或24VDC供电电源。
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5
XMT系列热电偶智能数字显示控制仪表的特点
• 带冷端温度自动补偿； • 具有超量程指示、断线指示等故障自诊断功能； • 双屏显示、副屏显示内容可设定； • 最多可带4路报警控制继电器输出； • 每个报警控制点的回差可设定； • 每个报警控制点的报警方式（上限报警或下限
纺织、造纸等行业的测温控
制系统中。 2020/6/10
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如何根据常用电路设备的要求接线
热电偶
利用 XMT仪表 组成热电偶 测温、控温电路
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请将 右图各有 关设备正 确地连接 起来，组 成热电偶 测温、控 温电路。
2020/6/10
接零
热偶输出端
电炉
接大地铜排
黄
L1
绿
L 2
L3 红