5温度测量仪表
温度检测及仪表全
热电效应
1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合 回路，并用酒精灯加热其中一个接触点（称为结点)，发现放 在回路中的指南针发生偏转（说明什么?)，如果用两盏酒精 灯对两个结点同时加热，指南针的偏转角反而减小（又说明 什么？） 。
指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回 路中流动，电流的强弱与两个结点的温差有关。
一、热电偶
（1）.热电现象及测温原理 热电偶工作原理演示
热电极A
左端称为：
测量端
A
(工作端、
热端)
B
热电势
热电极B
右端称为：
自由端
(参考端、 冷端）
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
(1).热电现象及测温原理
热电势的产生
– 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；
膨胀式玻 双璃 金液 属体 : 8: 05~06~0060C0C
接触式压力式铂 蒸 液 气铑 汽 体 体
: 30 ~ 600C : 20 ~ 350C : 0 ~ 250C 铂 : 0 ~ 1600C
温度计
热 热电 电阻 偶： 镍 镍铂铬 铬:
镍硅 考铜
200 ~
: 50 ~ 1000C : 50 ~ 600C 600C、铜 : 50
三、温度测量仪表的种类
• 600ºC以上-------高温计 600ºC以下-------温度计
• 接触式、非接触式
四、温度测量的基本原理及方法
1、物体受热，体积膨胀 V--T 2、压力随温度变化 P--T 3、金属导体电阻随温度变化 R--T 4、热电效应原理 E--T 5、热辐射原理
常用温度计的种类及适用温度
化工厂仪表分类
化工厂仪表分类
化工厂仪表主要分为以下几类：
1. 温度测量仪表：主要有液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计（双金属温度计）、压力式温度计和热电阻温度计等。
这些仪表可用于测量化工生产过程中的温度参数和变化情况。
2. 压力测量仪表：主要用于测量压力、液位等参数，包括压力表、压力变送器、压力开关等。
3. 流量测量仪表：用于测量流体的流量，如流量计、流量开关等。
4. 物位测量仪表：用于测量液体、固体物料的液位或料位，如液位计、料位计等。
5. 气体分析仪表：用于测量气体成分和浓度，如气体分析仪、气相色谱仪等。
6. 调节阀和执行机构：调节阀是化工厂自动化控制系统中非常重要的组成部分，用于控制各种工艺参数，如温度、压力、流量等；执行机构则用于驱动调节阀等设备。
这些仪表在化工厂中起着至关重要的作用，可以全面监测化工生产期间的温度、压力、流量等参数，生成相关检测数据，再通过调节温度等参数对整个生产过程进行有效控制。
温度仪表的种类
温度仪表的种类温度仪表是用来测量温度的仪器，根据测量原理和使用范围的不同，可以分为多种种类。
下面将介绍几种常见的温度仪表。
1. 水银温度计水银温度计是一种常见且经典的温度测量仪表。
它通过测量物体的温度对应的液体膨胀或收缩来判断温度的高低。
水银温度计的工作原理是利用物质在温度变化时的膨胀或收缩特性来测量温度。
水银温度计具有测量范围广、精度高、稳定可靠等优点，但由于其中含有有毒的水银，存在一定的环境污染风险。
2. 热电偶温度计热电偶温度计是一种基于热电效应测量温度的仪表。
它由两种不同金属的导线组成，当两种金属的接触点处于不同温度时，会产生电动势，通过测量电动势的大小来确定温度。
热电偶温度计具有响应速度快、测量范围广、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业控制和科学实验中。
3. 红外线温度计红外线温度计是一种非接触式测温仪表，它通过接收物体发出的红外线辐射，转换为温度信号进行测量。
红外线温度计适用于高温、难以接触或不允许接触的场合，具有测量速度快、操作简便、不受物体颜色影响等优点。
它被广泛应用于工业生产、食品安全、医疗卫生等领域。
4. 热电阻温度计热电阻温度计利用金属导线在温度变化时电阻值的变化来测量温度。
常用的热电阻材料有铂金（Pt100）和镍铬合金（NiCr）。
热电阻温度计具有精度高、稳定性好、线性度好等特点，广泛应用于实验室、工业自动化控制等领域。
5. 温湿度计温湿度计是一种可以同时测量温度和湿度的仪表。
它常用于测量室内的温湿度，广泛应用于气象观测、农业、工业生产等领域。
温湿度计可以根据不同的需求选择不同的传感器，如电阻式、电容式、半导体式等，以满足不同场合的测量要求。
总结起来，温度仪表的种类多种多样，每种仪表都有其独特的测量原理和应用范围。
在选择和使用温度仪表时，要根据具体的测量要求和环境条件来进行合理的选择，以确保测量结果的准确性和可靠性。
同时，使用温度仪表时要注意保养和校准，以保证其长期稳定的工作性能。
仪表英语词汇
54
固定螺纹(防溅式) 镍铬-镍铝热电偶 Splash-proof chromel-alumel thermocouple with fixed threaded bushing
55 双支热电偶 Twin thermocouple 铠装热电偶 Armored thermocouple 56 铂热电阻 Platinum resistance thermometer 57 表面热电阻 Surface resistance thermometer 58 可动法兰普通式铂热电阻 Platinum resistance thermometer with movable flange 59 温包 Thermal bulb 60 三、压力测量仪表 Pressure measuring instrument 61 弹簧管压力表 Burdon-tube manometer 62 氨用压力表 Ammonia manometer 63 氨用电接点压力表 Ammonia manometer with electric contacts 64 隔膜压力表 Diaphragm sealed manometer 65 法兰膜片隔离式压力表 Flanged diaphragm sealed manometer 66 标准压力表 Standard pressure gauge 67 电接点弹簧压力表 Bourdon-tube manometer with electric contacts 68 氨用真空表 Ammonia vacuum-gauge 69 膜片真空表 Membrane vacuum-gauge 70 风压表 Output air pressure gauge 71 膜盒式微压计 Capsule-type micromanometer 72 双波纹管差压计 Differential pressure gauge with double bellows 73 活塞式压力计 Piston type pressure gauge 74 补偿微压计 Compensating micromanometer 75 带冷凝管压力表 Manometer with condensing tube 76 四、流量、液位测量仪表 Flow & level measuring instruments 77 椭圆齿轮流量计 Ovalgear flowmeter 78 湿式气体流量计 Wet type gas flowmeter 79 气远传转子流量计 Pneumatic remote transmitting rotameter 80 靶式流量计 Target flowmeter
热控专业简介(基础系统介绍)
周继东汇编 201308
什么是热工？
热工就是热力参数的测量和控制。 热工仪表就是用来进行热力参数测量和控 制的仪表。
火电厂的热工具体工作
热工人就是负责这些设备的管理，包括巡 检、维护、消缺、检修、改造。 日常的工作还包括测量和显示设备的校验、 控制软件和逻辑的组态、联锁保护的解投、 传动、实验，自动控制参数的调整、设备 防雨、防冻设施的检查和整改、配合机务 专业拆装设备的工作等等。
单晶硅谐振式压力变送器 1、精度高 2、稳定性好 3、静压特性好 4、具有良好的单向受压特性 5、具有较宽的测量范围 6、方便的组态能力和自诊断功能
温度仪表
2、压力式温度计
原理：压力表式温度计是根据在封闭容器 中的液体、气体或低沸点液体和饱和蒸汽， 受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制 作的，并用压力来测量这种变化，从而测 得温度。 压力表式温度计主要由以下三 部分组成： 1.温包——温包是直接与被 测介质相接触来感受温度变化的元件，因 此要求它具有高的强度，小的膨胀系数， 高的导热率以及抗腐蚀等性质，根据所充 工作介质和被测介质的不同，温包可用铜 合金，钢或不锈钢来制造。 2.毛细管— —它是用铜或钢等材料冷拉成的无缝圆管， 用来传递压力的变化。 3.弹簧管——它 就是一般压力表用的弹性元件。
温度仪表
3、热电阻
热电阻测温原理：它是基本导体或半导体材料的电阻值，随温度的 变化而变化，电阻值与温度成一定函数关系。再用显示仪表测出热 电阻的电阻值，从而得出与电阻值相对应的温度值。金属热电阻的 电阻值与温度在某一范围内基本呈线性关系。（例Pt100元件， 100Ω对应0度，约0.4Ω不到上升1度）。 热电阻元件测温一般都采用三线制接法，主要是为了减少线路电阻 随环境温度变化带来的测量误差，目前有单位采用四线制。 在我国,标准化的热电阻现有铂的和铜的两种。目前铂热电阻的测量 上限用到650℃。常用的铂热电阻有Pt50和Ptl00两种分度，标称电 阻值分别为R0=50Ω和R0=100Ω。 铜热电阻的价格便宜，线性度好，怕潮湿，易被腐蚀。常用的铜热 电阻有cu50和cul00两种分度，标称电阻值分别为R0=50Ω和 R0=100Ω。 铂电阻（PT100） -200~850℃ 铜电阻（Cu50、Cu100） -50~150℃ 镍电阻（Ni100） -60~180℃
温度测试仪作业指导书
温度测试仪作业指导书标题：温度测试仪作业指导书导语：温度测试仪作为一种常见的测试工具，在实验、工业、医疗等领域被广泛使用。
本文将为大家提供一份详细的温度测试仪作业指导书，帮助大家正确操作和使用温度测试仪，以确保准确、安全地进行温度测试。
一、简介温度测试仪是一种用于测量物体温度的仪器，能够将温度转化为电信号，并通过显示屏、指示灯等形式进行实时显示。
在使用温度测试仪之前，首先要确保设备的正常工作状态。
可以通过检查电源线是否正常连接、显示屏是否正常显示等方式进行确认。
二、仪器准备1. 首先，将温度测试仪放置在稳定的工作平台上，确保其稳定性。
2. 根据需要选择合适的温度测试仪探头，确保探头与被测物体接触良好。
3. 检查探头的连接是否牢固，避免出现接触不良的情况。
4. 打开电源开关，确认仪器正常启动。
三、仪器操作1. 开启温度测试仪后，等待片刻，以确保仪器能够达到稳定工作状态。
2. 将探头与被测物体的表面轻轻接触，确保探头与物体之间没有空气间隙。
3. 确认仪器读数稳定后，记录下所测得的温度值，并进行必要的记录。
4. 完成温度测试后，关闭电源开关，将探头从被测物体上取下，归还到原来的位置。
四、注意事项1. 在使用温度测试仪之前，要仔细阅读仪器的操作说明书，并按照说明书的要求正确操作。
2. 使用温度测试仪时，避免将探头接触在高温、潮湿、腐蚀性等特殊环境中。
3. 在使用过程中，严禁随意拆卸、修理仪器，如有故障，请联系专业维修人员。
4. 温度测试仪作为一种精密仪器，使用时应当小心轻放，避免碰撞、摔落等情况。
5. 使用温度测试仪时，要保持周围环境的安静，避免外界噪声对测试结果的影响。
五、维护保养1. 定期检查仪器电源线、探头等部件，确保连接牢固，如有松动或损坏应及时处理。
2. 温度测试仪需要定期校准，以确保准确性。
校准应由专业人员进行。
3. 使用后，应将温度测试仪存放在干燥、通风的环境中，避免长时间受潮或暴露在高温、低温环境中。
常用温度测量仪表原理与维护
三、温度计的分类和形式
膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
热电偶温度计 热电阻温度计 辐射式温度计
四、膨胀式温度计
玻璃温度计 压力式温度计 双金属温度计
玻璃液体温度计
利用液体受热膨胀并 沿玻璃毛细管延伸而 直接显示温度
双金属温度计
t t0 t = t0
不同金属受热膨胀不 同，双金属片在受热 情况下发生弯曲而显 示温度
双金属温度计
(二).双金属片温度计 按指示部分与保护管 连接方式不同 , 分为 下列三种类型:
(1)轴项型 (2)径向型 (3)135度角型
双金属温度计
四、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。 1. 辐射式温度计：测定热辐射强度； 2. 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； 3. 比色法：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 别是光学温度计和比色温度计需要利用物体 在高温下发射的可见光进行检测。
玻璃温度计
2、压力式温度计
压力式温度计的工作原理是当温度变化时,工质的 体积或压力相应发生变化,以此制成温度计 这种温度计的主要优点是构造简单,防震可以远距 离测量 , 并可制成自动记录式。主要缺点是损坏 后很难修理,不能测点温和表面温度。 国产 WTQ 型式气体压力温度计 , 可用来指示或记 录工业设备中气体 , 蒸汽或液体的温度。测量范 围 :0-120,0-160,0-200,0-3009( 单位摄氏度 ) 工作 压力:60kgf/cm^2,精度1.5与2.5级。
（2）.仪表机械零点调整法
仪表的机械零点为仪表输入电势为零时,指针 停留的刻度点 , 也就是仪表的起始点。若预 知热电偶冷端温度为 t0,在此时相当于人为给 仪表输入热电势 EAB(t0, 0), 在接通测温回路 后,输入仪表的热电势为： EAB(t,t0) + EAB(t0,0) = EAB(t,0) 使仪表指针指示热端温度t值。 仪表机械零点调整法比较简单 , 如热电偶冷 端温度波动频繁,变化较大,不宜采用此法
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。
温度仪表类型的判断及接线
温度仪表类型的判断及接线一、温度测量仪表的构成一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。
在简单的温度测量仪表中，这两部分是连成一体的，如水银温度计；在较复杂的仪表中则分成两个独立的部分，中间用导线联接，如热电偶或热电阻是检测部分，而与之相配的指示和记录仪表是显示部分。
二、温度测量仪表的分类按测量方式，温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类。
按接触式温度测量仪表一般有热电偶、热电阻、双金属温度计等，非接触式一般有远红外测温仪等。
具体分类如下：1、热膨胀式温度计是利用液体、气体或固体热胀冷缩的性质测量温度。
分为液体膨胀式温度计和固体膨胀式温度计两大类。
（1）、玻璃管液体温度计测温仪表接触式非接触式膨胀式压力表式热电阻式： 热电偶式： Pt10、Pt100B 、S 、K 、E 、T 液体膨胀式： 固体膨胀式： 水银温度计双金属温度计光学高温计 辐射高温计 比色高温计玻璃管液位温度计1—玻璃温包；2—毛细管；3—刻度标尺组成：主要由玻璃温包、毛细管、工作液体和刻度标尺等组成。
工作液：一般采用水银和酒精作为工作液，其中水银与其它液体相比有许多优点，如不粘附玻璃、不易氧化、测量温度高、容易提纯、线性较好、准确度高。
应用:玻璃管液体温度计是应用最广泛的一种温度计，其结构简单、使用方便、准确度高、价格低廉。
按用途分类，可分为工业、标准和实验室用三种。
标准玻璃温度计是成套供应的，可以作为检定其他温度计用，准确度可达0.05 ~ 0.1摄氏度；工业用玻璃温度计为了避免使用是被碰碎，在玻璃管外通常由金属保护套管，仅露出标尺部分，供操作人员读数。
实验室用的玻璃管温度计的形式和标准的相仿，准确度也较高。
（2）双金属温度计双金属温度计1-表玻璃；2-指针；3-刻度盘；4-表壳；5-安装压帽；6-金属保护管；7-指针轴；8-双金属螺旋；9-固定端双金属片是由两种膨胀系数不同的金属薄片叠焊在一起制成的测温元件。
利用两种膨胀系数不同的金属元件的膨胀差异测量温度。
第3章第5节温度检测及仪表
热电偶温度计测温系统示意图 1—热电偶；2—导线；3—测量仪表
7
热电偶示意图
(1)热电现象及测温原理
热电现象
接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
E t, t0 e AB t e AB t0
热电偶原理
8
或
E t, t0 e AB t eBA t0
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪 防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测 量点不超过 10米 报警与自控 测量精度高 ,便于远距离、 多点、集中测量和自动控制 结构复杂、不能测量高温 ,由 于体积大 ,测点温度较困难
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型 -150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻 -20 -50 -40 -40 ～1300（1600）铂铑10-铂 ～1000（1200）镍铬-镍硅 ～800（900）镍铬-铜镍 ～300（350）铜-铜镍
17
(4)热电偶的构造及结构形式
热电极 绝缘管
保护套管
接线盒
热电偶的结构
18
2.补偿导线
采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这 既能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。 它也是由两种不同性质 的金属材料制成，在一定温 度范围内（0～100℃）与所 连接的热电偶具有相同的热 电特性，其材料又是廉价金 属。见左图。
5
双金属温度计
双金属温度信号器 双金属片 1—双金属片；2—调节螺钉； 3—绝缘子；4—信号灯
5
第5章 温度检测及仪表
图5-6 热电偶原理示意图
1-工作端；2-热电极；3-指南针；4-参考端
两种不同材料的导体或半导体所组成的回路称为“热 电偶”，组成热电偶的导体或半导体称为“热电极”。置 于温度为T的被测介质中的接点称为测量端，又称工作端 或热端。置于参考温度为 的温度相对固定处的另一接点 T0 称为参考端，又称固定端、自由端或冷端。
3. 国际实用温标 国际实用温标又称为国际温标，是一个国际协议性温 标。它是一种即符合热力学温标又使用方便、容易实现的 温标。它选择了一些纯物质的平衡态温度（可复现）作为 基准点，规定了不同温度范围内的标准仪器，建立了标准 仪器的示值与国际温标关系的标准内插公式，应用这些公 式可以求出任何两个相邻基准点温度之间的温度值。 第一个国际实用温标自1927年开始采用，记为ITS-27 。目前国际实用温标定义为1990年的国际温标ITS-90。
热 电 阻
-200 ～600 -50 ～150 400 ～2000 700 ～3200 900 ～1700 0 ～3500 200 ～2000
测量精度高，便于远距离、多点 、集中测量和自动控制 测温时，不破坏被测温度场
不能测高温，需注意环境温 度的影响 低温段测量不准，环境条件 会影响测温准确度 易受外界干扰，标定困难
E AB (T , T0 )
e AB (T ) C (T )
（5-4）
它只与 eAB (T )有关，A、B选定后，回路总电动势就只是 温度 T 的单值函数，只要测得 eAB (T ) ，即可得到温度，这就 是热电偶测温的基本原理。
从上面的分析可知热电偶工作的两个基本条件：
(1) 如果组成热电偶的两电极材料相同，两接点温度 不同，热电偶回路不会产生热电势，即回路电动势为零。
发电厂热工设备介绍
第一部分发电厂热工设备介绍热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。
热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。
下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。
一、检测仪表检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。
1、温度测量仪表：温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。
常用的产品见下图：双金属温度计热电偶铠装热电偶热电阻（Pt100）端面热电阻（测量轴温）温度变送器1）双金属温度计原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。
常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×22）热电偶原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。
根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。
参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。
根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。
根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。
K分度用于高温，E 分度用于中低温。
3）热电阻原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。
热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。
仪表安装规范及验收
4.2.5 质量流量计的安装要求如下:
(1) 质量流量计应安装于被测介质完全充满的管道上。(2) 质量流量计宜安装于水平管道上;当在垂直管道上安装时，流体宜自下而上流动，且出口留有适当的直管长度。(3) 当用于测量易挥发性液体(如轻烃，液化气等)，应使流量计出口处压力高于液体的饱和蒸汽压力:流量计不宜安装于泵入口管道上;当安装于垂直管道上时，应安装于管道的最低处。(4) Ω管型 质量流量计在水平管道上的安装，应符合以下规定:A 测 量 气 体 时 ， Ω型管应置于管道上方:B 测 量 液 体 时 ， Ω型管应置于管道下方。
(5) 直管型质量流量计在水平管道上安装时，应充分考虑介质温度对变送器的影响.变送器处的环境温度不应高于60'C e(6) 直径大于等于80mm的质量流量计应加支撑。(7) 被测液体中可能含有气体时，应加除气器.(8) 质量流量计宜加前后切断阀和旁路阀.4.2.6 超声波流量计应按照制造厂的规定进行安装设计。
2.2.4 对于直径较小的管道，温度计可在弯头处安装，或扩大管径后安装。对热电偶、热电阻和双金属温度计，管道直径应扩大为80mm或l00mm:压力式温度计的扩管管径根据计算后的浸没长度决定:扩大管径部分的长度为250-300mm.2.2.5 测炉膛温度的热电偶保护管末端超过炉管的长度应为50-100mm:水平安装的热电偶插入炉内的悬臂长度不宜超过600mm;安装在回弯头箱内的热电偶的接线盒应在回弯头箱的隔热层外面。2.2.6 炉管测温用表面热电偶的安装应符合以下要求:a热电偶与炉膛之间应采用法兰或螺纹连接;b热电偶的长度应充分考虑炉管的受热膨胀因素;c 热电偶的刀刃状端部应紧密焊接固定于炉管上，刀刃长度不少于50mm,靠近刀刃处应用适当的金属卡子 将 热 电偶焊接固定于炉管上.
仪表英语词汇
27 公称力矩(指执行器) Nominal moment 行程(指执行器) Stroke
28 常温 Ambient temperature 常压 Atm. Pressure
29 微分 Derivative 积分 Integral 上限值 Upper limit 下限值 Lower limit
101 旋转刻度自动平衡指示仪 Self-balancing indicator with rotating scale
102 长图自动平衡记录仪 Strip-chart self-balancing recorder
103 条形自动平衡显示仪 Self-balancing strip indicator
69 膜片真空表 Membrane vacuum-gauge
70 风压表 Output air pressure gauge
71 膜盒式微压计 Capsule-type micromanometer
72 双波纹管差压计 Differential pressure gauge with double bellows
24 等百分比 Equal percent 精度(指仪表) Precision 精度(指测量) Accuracy
25 流量特性 Flow character(istic) 线性(调节阀) Linear
26 对数(调节阀) Logarithmic 方根(指记录仪) Square root 力矩(指执行器) Moment
调节 Regulating
18 信号 Signaling
联锁 Interlocking
积算 Integrating
19 遥控 Remote controlling 信号报警 Alarming 声光信号 Acoustic and light signals
水泥现场仪表简介
1)电磁流量计:
电磁流量变送器是由电磁流量传感器与 电磁流量转换器组合而成的，电磁流量变送器测量流量的 依据是法拉第电磁感应定律，它是在非限性管道中测量导 电流体的平均流速，在工作管道的两侧有一对电磁铁，当 励磁绕组通入交流电后，产生一个与工作管道相垂直的交 变磁场，当导电液在管道内流动时并切割了磁力线，因此 液体中产生了与流体平均速度成正比的电动势，这个电动 势由装于导管壁上的一对电极输出，转换器将传感器检测 得到的电压信号放大，并转换成4～20mA的直流标准信号 输出。西门子的SITRANS F M 系列用于测量导电介质的体 积流量，不但可满足标准应用，同时对一些特殊应用如： 脉动流、污泥或泥浆也能进行精确测量。 介质电导率：最小可到0.008µs/cm.流率：可达12m/s
• • • •
1)物位开关: ( 开关接点)
a.超声波. 使用非接触超声波技术，有效用于物体散料，液体 和浆料 的测量，粘滞性物料的理想选择。 b.电容. 电容物位开关使用独特的基于反转频 率方法的电容技术提供精确、可靠，高重复性 的测量，即使在含粉法，扰动和蒸汽的环境中 或带挂料的状况。由于很小的物位变化就会 产生一个大的频率变化，这种仪表可提供 更好的分辨率， 始终优于传统的仪表 C. 机电式 物位检测，对于低密主度粉末和小颗粒固体 物料
2)超声波流量计
• 一种为多普勒超声波流量计，另一类为时差式超声 • 波流量计。多普勒型是利用相位差法测量流速，即 • 某一已知频率的声波在流体中运动，由于液体本身 • 有一运动速度，导致超声波 超声波在两接收器（或发射器） 超声波 • 之间的频率或相位发生相对变化，通过测量这一相 • 对变化就可获得液体速度；时差型是利用时间差法 • 测量流速，即某一速度的声波由于流体流动而 • 使得其在两接收器（或发射器）之间传播时间发生 • 变化，通过测量这一相对变化就可获得流体流速。 • 目前采用了时差式超声波流量计。 用于测量清澈均 • 匀的导电或非导电液体。 • 新型的西门子SITRANS F US除测量标准体计流量外，超声 波流量计还能测出介质的品质和温度。不但可满足标准应用， 介质温度：-40°C 至+200°C，同时对一些特殊应用如低 流率、有机液体及冷凝物也能进行精确测量。
8-5温度测量
第一节 温标与标定
1. 温标
经验温标 热力学温标 绝对气体温标 国际实用温标和国际温标
2. 标定
温标
为了保证温度量值的准确和利于传递，需 要建立一个衡量温度的统一标准尺度，即 温标。
利用一些物质的某些物性(诸如尺寸、密度、 硬度、弹性模量、辐射强度等)随温度变化 的规律，通过这些量来对温度进行间接测 量。
3.测量仪表的分类
接触式测温法是使感温元件直接与被测物 体或直接与被测介质接触，感受被测物体 或被测介质的温度变化。
膨胀式、压力式、热电阻与热电偶温度计
非接触式测温仪表是采用感温元件与被测 物体不直接接触的方法来测量温度。
在高温范围内，用直接接触测温法非常困 难，可采用非接触式测温法，利用物体的 热辐射特性对物体的温度进行非接触式测 量。
根据温度测量仪表地使用方式，通常可分类为接触法 与非接触法两大类。
1. 接触法
当两个物体接触后，经过足够长的时间达 到热平衡后，则它们的温度必然相等。如果 其中之一为温度计，就可以用它对另一个物 体实现温度测量，这种测温方式称为接触法。
特点：温度计要与被测物体有良好地热接 触，使两者达到热平衡。
T ℉ = t*9/5℃ + 32
(6-1)
式中 T——华氏温度值;
t——摄氏温度值。
热力学温标
热力学温标是由开尔文(Ketvin)在1848年提 出的，以卡诺循环(Carnot cycle)为基础。
热力学温标是国际单位制中七个基本物理 单位之一。
热力学温标为了在分度上和摄氏温标相一 致，把理想气体压力为零时对应的温度— —绝对零度与水的三相点温度分为273．16 份，每份为1 K (Kelvin) 。
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。
中级管道工考试题及答案
中级管道工考试题及答案 Last updated on the afternoon of January 3, 2021中级管道工考试题（答案）（考试时间：90分钟满分：100）一、填空题（共40分，每空1分）1、弯头按其制作方法不同，可分为煨制弯管、冲压弯管和焊接弯管三种。
2、90°弯管弯曲段的展开长度为弯曲半径的倍。
3、管材的热膨胀量与管道材质、温度变化幅度和计算管段长度有关；而管径大小无关。
4、当管材确定之后，温度差Δt的大小是决定热应力大小最主要的因素。
5、常见的自然补偿器有L型和Z型两种。
6、常见的伸缩器有方形、套管式及波形等几种。
7、管路中的总阻力损失为各管段的沿程阻力损失与局部阻力损失之和。
8、管道工程中最常用的测量仪表有温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表和液位测量仪表。
9、施工准备主要包括技术准备、作业现场准备和材料准备三方面内容。
10、室内管道系统包括干管、立管和支管三部分。
12、室外管道安装形式可分为地下敷设、地沟内敷设和架空敷设三种。
13、按结构形式不同，离心泵的叶轮分为闭式、半开式和开式三种。
14、按作用原理不同，通风机可分为离心式和轴流式两种。
15、排水系统中，按排出水的性质可分为生活污水、工业废水和雨水三类。
16、热水供暖系统根据水在系统中的循环动力不同，可分为自然循环系统和机械循环系统两类。
17、热风供暖系统中的热媒为空气。
18、车间压缩空气入口装置的安装高度为。
19、第1单元为阀门类型代号，用汉语拼音字母表示。
J表示截止阀、Z表示闸阀、Q表示球阀、D表示蝶阀、G表示隔膜阀、A表示安全阀、S表示疏水阀、L表示节流阀、X表示旋塞阀、H表示止回阀或底阀、Y表示减压阀。
20、管螺纹的加工长度随管径的不同而异。
一般的DN15mm、DN20mm、DN25mm的管螺纹长度对应为14mm、16mm、18mm。
21、管道连接的方法很多，常用的有螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、胀管连接等五种。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章 温度测量仪表第一节 概述在化工生产中温度是个最常见和非常重要的物理参数。
由于物体的很多物理及化学性质都与温度有关，很多生产过程都必须在适当的温度下才能进行，因此，对温度进行精确的测量和控制十分重要。
一、概念1、 什么是温度？温度是反映物体冷热程度的一个状态参数，也可以说是对物体冷热程度的一种度量。
2、 温标：是温度的数值表示方法，是温度的标尺。
常用温标有摄氏温标（℃）、华氏度（℉）和凯氏温标（K ）三种，且℃＝5/9 (℉-32)；℉=9/5 ℃+32；℃=K-273.15。
二、测温仪表的分类测温仪表根据其在使用时感温元件是否与被测介质直接接触，可分为接触式和非接触式两大类：第二节 热电阻热电阻温度计的测温原理是根据导体(或半导体)的电阻值随温度变化而变化的性质，再用显示仪表把电阻值的变化显示出来。
工业使用热电阻可检测-200~+500℃范围的温度，其使用特点是：测量精度高，尤其适用于低温测量；常用热电阻有铂、铜热电阻。
一、热电阻的材料用作热电阻的材料必须具有以下性质：①具有较大的电阻温度系数；②电阻率要大；③电阻与温度近于线性关系；④热容量小；⑤物理化学性质稳定；⑥易加工、复制性强，价格便宜。
二、铂热电阻。
1、 铂的纯度：是用电阻比R 100/R 0来表示；R 100是铂在标准大气压下，水的沸点时阻值；R 0是铂在水三相点的电阻值。
2、 连接方式：采用三线制连接，目的是在与电桥构成测温仪表时，可从减小一、二次仪表间连接导线因环境温度变化而引起的测量误差。
三、热电阻的测温原理。
热电阻阻值随温度的变化关系式：R t =R 0〔1+∝0(t-t 0)〕；R 0—温度为t 0时的电阻值；∝0—温度为t 0时的电阻温度系数。
测温仪表接触式非接触式 膨胀式压力表式 热电阻式： 热电偶式： Pt10、Pt100 B 、S 、K、E 、T 液体膨胀式： 固体膨胀式：水银温度计 双金属温度计 光学高温计 辐射高温计 比色高温计热电阻测量的温度的变化，通过测量电路(平衡电桥)转换成相应的电压信号，经放大器放大后，指示或记录被测介质的温度。
第三节热电偶热电偶温度计使用范围广，可以完成-100~1600℃范围内的温度测量，且便于远距离传送与集中检测。
一、测温原理：E AB(T,T0)=E AB(T,0)－E AB(T0,0)式中E AB(T,0)—工作端温度为T时的电势值；E AB(T0,0)—冷端温度为T0时的电势值；E AB(T,T0)—热电偶在工作端温度为T，自由端温度为T0时输出的电势值。
1、热电偶组成：由两种不同材料的导体焊接而成，其中焊接的一端为热电偶工作端(热端)；与导线连接的一端为自由端(冷端)。
2、热电效应：在两种不同的导体或半导体组成的闭合回路中，当两个接点所处的温度不同时，回路中就会产生电动势(热电势)，该现象叫做电效应热电现象。
3、热电势组成：由接触电势和温差电势组成。
①接触电势：两种不同的导体，由于它们具有不同的电子密度，在两导体的接触面上形成了静电场，产生电动势，即接触电势。
②温差电势：同一材料导体由于其两端温度不同而产生的热电势，即温差电势。
二、电偶基本定律：有三条基本定律，即均质导体定律、中间导体定律和中间温度定律。
1、均质导体定律：一种均质导体(或半导体)组成的闭合回路，不管其截面积如何及温度的分布如何，都不产生热电势。
2、中间导体定律：不同导体组成的闭合回路，当各接触点的温度都相同时，则回路中热电势的总和等于零。
3、中间温度定律：接点温度为T1、T3的热电偶，其热电势等于接点温度分别为T1、T2和T2、T3两支同性质热电偶的热电势的代数和。
该定律为补偿导线把热电偶的冷端移到温度恒定的地方提供了理论依据。
三、热电偶材料。
1、特性要求：①物理、化学稳定性高；②电导率高；③电阻温度系数小；④产生的热电势大，且与温度成线性关系；⑤复现性好。
2、热电偶种类：常用的有以下六种。
①B型：铂铑30—铂铑6简称双铂铑。
正极为含铂70%、铑30%的铂铑丝；负极也为含铂94%、铑4%的铂铑丝。
其特性是：热电子表性能稳定，精度高，适用于氧化性和中性介质中测温，测温区宽，使用寿命长，参考端不须用补偿导线进行补偿。
②S型：铂铑10—铂热电偶。
正极为含铂90%、铑10%的铂铑合金；负极为纯铂。
其特性是：准确度最高，稳定性最好。
③K型：镍铬—镍硅热电偶。
正极为Ni:Cr=90:10的镍铬合金；负极为Ni:Si=97:3镍硅合金。
其特性是：复制性好，热电势大，化学性质稳定，使用率高。
④E型：镍铬—铜镍(康铜)热电偶。
正极镍铬10合金，负极为铜镍合金。
其特性是：热电势、灵敏度最高，可用于测量微小温度变化。
⑤T型：铜—铜镍(康铜)热电偶。
正极为纯铜，负极为铜镍合金。
其特性是：可测量低温，在-200~0℃内使用，稳定性好。
⑥铠装热偶：是将热电偶丝、绝缘材料组装在金属套管内，经模具多次拉制的整体。
其优点是：热响应时间短、抗震等。
四、热电偶冷端温度补偿：1、补偿必要性：热电偶产生热电势与热端、冷端间的温度有关，且只有冷端温度为零或恒定不变的情况下，热电势才是被测温度的单值函数，热电偶的分度表也是以其冷端温度为0℃时为条件的。
而实际中，冷端不是0℃同时也不是恒定不变的，故而应对热电偶冷端进行补偿，以消除测量误差。
2、补偿方法：①补偿导线法：应用一种热电特性相近的补偿导线作为热偶的延长线，从而达到热偶冷端的延伸。
②冷端温度校正法：在冷端温度恒定不变的情况下，可以用计算方法加以修正，即E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)，E(T,0)为被测介质实际温度热电势；E(T,T0)为测量值温度热电势；E(T0,0)为冷端热电势。
③补偿电桥法：将由电阻温度系数较大的热电阻(铜电阻)构成的不平衡电桥串联在热电偶测量回路中，通过热电阻电压变化值来补偿冷端温度变化而引起的热电势变化。
第四节温度显示仪表用来接收热电偶或电阻体的测量信号，用于显示被测介质温度值。
可分为：模拟式、数字式和图象显示三大类。
模拟式：用指针或纪录笔等形式，通过偏转角或位移量模拟显示。
有动圈式温度指示仪、电子电位差计、电子平衡电桥等。
数字式：将被测温度直接通过数字的形式显示出来。
如数字式显示仪等。
图象式：以图形、字符、曲线等方式，用屏幕对被测温度进行显示。
如无纸记录仪等。
一、电子电位差计：1、组成：由热电偶、测量桥路、放大器、可逆电机、同步电机等组成。
2、测量原理：基于电压补偿原理工作的。
热电偶感测的热电势和不平衡桥路输出的电势值作比较，并将偏差信号送至放大器，使可逆电机带动可调电阻的滑动触点动作，来改变测量桥路的输出电势值，最终使仪表处于平衡状态而显示被测温度。
二、电子平衡电桥：1、组成：热电阻、平衡电桥、放大器等。
2、测量原理：基于平衡电桥原理工作的。
即热电阻感测的电阻值与平衡桥路的桥臂阻值作比较，打破原来桥路的电阻平衡关系，产生相应的偏差电势信号送至放大器，使可逆电机带动可调电阻的滑动触点动作，来改变桥路的桥臂电阻，从而使仪表桥路牌新的平衡状态而显示被测温度。
习题集1、常用的温标有几种？它们之间的关系如何？答：常用温标有摄氏温标(℃)、华氏温标(℉)和凯氏温标(K)三种；华氏温标和摄氏温标关系是：℃＝5/9 (℉-32)，℉=9/5 ℃+32；凯氏温标和摄氏温标关系：℃=K-273.15。
2、试简述摄氏温标，华氏温标和凯氏温标对温度表示的不同处是什么？答：摄氏温标(℃)又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度(0℃)；把水的沸点定为壹百度(100℃)，在0℃至100℃之间划分一百等份，每一等份为一摄氏度。
华氏温标(℉)规定标准大气压下冰的融点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分180等分，每一等分为1华氏度。
凯氏温标(K)又称热力学温标，是一种绝对温标。
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度或最低理论温度(0K)。
3、气、液两相之间的平衡温度称为(熔点)；固、液两相间的平衡温度为(凝固点)；固、液、气三相间的平衡温度为(三相点)；而冰和空气饱和水的平衡温度称(冰点)。
4、玻璃温度计是利用(感温液体受热膨胀)原理工作的。
压力式温度计利用气体、液体或蒸气的体积或压力随温度变化性质设计制成；双金属温度计是利用(固体受热膨胀)的性质制成。
5、压力式温度计主要由(温度)、(毛细管)、(弹簧管压力计)三部分组成。
6、压力式温度计是怎样工作的？有何特点？答：它是利用感温物质的压力随温度而变化的特性工件的。
当温包内感温物质受到温度的作用后，密闭系统内的压力发生变化，使弹簧管的自由端产生位移，通过连杆和传动机构带动指针，在刻度盘上指示相应的温度。
其特点是：可远距离显示，但滞后大，反应慢。
7.热电偶产生热电势的条件是：(两热电极材料不同)及(两接点温度不同)。
8、热电偶的热电特性由(电极材料的化学成分和物理性能)所决定。
热电势的大小与(组成热电偶的材料)及(两端温度)有关，与热偶丝的(粗细)和(长短)无关。
9.当补偿导线类型和可信性混淆不明时如何判别？答：将补偿导线一端相连浸入沸水中，另一端分接于按一定热电偶分度号刻度的显示仪表上，若仪表上反指示，说明极性接反；若100℃指示附近，则说明该补偿导线与该显示仪表配用的热电偶相符合。
10、简述铠装热电偶的及分类。
答：铠装热偶是把热偶丝、绝缘材料和金属套管三者加工在一起的坚实缆状组合体；根据套管内铠装热电偶的数量，可分为单支双芯、双支四芯两种。
11、热电偶测温时为什么需要进行冷端补偿？答：热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，且只有在冷端温度恒定不变时是，热电势值才是被测温度的单值函数，并且热电偶的分度表是以热电偶冷端温度为0℃时分度的。
但实际应用中，冷端温度不可能保持0℃不变，故而会引起测量误差，必须对其冷端进行温度补偿。
12、热电偶或补偿导线短路时，显示仪表的示值约为(短路处)的温度值。
习惯上称短路时指示(室温)；热电偶或补偿导线断路时显示仪表的示值(不动)。
而有“断偶”保护的仪表示值为(仪表上限)。
13、一支测温电阻体，分度号已看不清，你如何用简单方法鉴别的分度号？答：用万用表R×1档或R×10档测量电阻体阻值，测出电阻为Rt，再估计一下周围环境温度为t℃，最后查对电阻--温度对照表，即可很快鉴别出电阻体的温度号。
14、应用热电偶测温的基本原理是什么？其测温特点有哪些？答：两种不同的导体或半导体构成的热电偶，当两接点温度不同时，在热电偶的冷端和热端将会产生热电势，其大小取决于热端温度，这就是热电偶测量温度的原理。
采用热电偶测温的特点是：⑴.测温高，且测温范围宽，一般可测量-100~1600℃温度范围。
⑵.便于远距离传送与集中检测。
15、热电阻测温的基本原理是什么？有何特点？答：热电阻测温原理是导体（或半导体）的电阻值，随温度变化而变化。