常用温度测量仪表原理与维护

压着式铠装热电偶
耐高温耐腐蚀热电偶
以特殊金属陶瓷材料作为外保护套管，采用复合 型结构，使用温度1600°C，具有良好的耐高温、 抗气流冲击、抗氧化性能。主要用于高温加热炉、 裂解炉、尾气焚烧炉、焦化炉等装置的测温。
吹气型热电偶
吹气型热电偶的结构原理： 铠装热电偶感温元件和外保护管之间构成一定的气 路，在气路中，通入一定压力的惰性气体，以排除 或减少热电偶在高温、高压条件下还原气体的渗入。
温度测量常用仪表原理及维护
运营维护中心
目录
1：温度测量的基本概念 2：温度的测量与变送 3：温度计的分类和形式 4：热电偶温度计 5：热电偶冷端温度补偿 6：热电偶的校验和误差分析 7：热电阻温度计测温原理 8：热电阻温度计常见的故障
温度测量及温度传感器
一、温度测量的基本概念 温度的定义：表征分子热运动的程度的 物理量 温标：衡量温度大小的标尺
高温端流向低温端的自由电子与低温端被电场 吸引流向高温端的自由电子达到了动态平衡， 这时的电位差称为温差电势 e，
大小仅与金属材料及两端温差有关，而与几何 尺寸及金属（导体）温度分布无关。e(t,t0)可 用下面的函数差来表示
eA(t,t0)=eA(t)-eA(t0)
t+
eA（t，t0）
－ t0
A
3、热电偶的材质与选择
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
摄氏：℃ 热力学：K 华氏：℉
二、温度的测量与变送
温度是工业生产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。温度的测量都是通 过温度传递到敏感元件后，其物理性质 随温度变化而进行的。
热电偶的材质要求：
单位温度变化的热电势大，且尽量接近线性 关系； 热电性质稳定； 化学稳定性好：高温下抗氧化，抗腐蚀； 具有较好的延展性，易于加工； 复现性好，便于批量生产和互换。
不同材质的热电偶有不同的特性，应根 据实际需要选择
测量范围、放大系数（以分度值表示）、测 量精度、抗腐蚀能力、价格等。
耐腐热电偶和耐磨热电偶
情况下发生弯曲而显 示温度
1、玻璃液体温度计
是膨胀式温度计之一种,利用液体受热膨胀 的性质制成, 常用的液体有水银和酒精。广 泛用于测量-200-500摄氏度范围内的温度。 （1）优点和缺点
玻璃液体温度计是最常用,也是最简单,最便宜 的温度计。 这种温度计主要优点是构造简单,使用方便,精 度高和价格低廉。缺点是惰性大,能见度低, 不 能自动记录及远距离传送。
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。
辐射式温度计
五、热电偶温度计
1百度文库热电偶的测温原理 热电势：两种不同的导体材料（或半导体） A，B组成的闭合回路。相接触时，存在电子 的迁移，达到平衡时，在接触的两端形成电 势
可用于点温度的测量
只与材料和温度 有关，与热电偶的长度、直 径无关
接触电势和温差电势组成
mV
热电偶温度计
2、温差电势
温差电势：同一金属导体两端温度不同而产生 的。
WR系列隔爆热电偶
4、热电偶冷端温度补偿
热电偶的热电势是两个接点温度的函数表, 只有 当冷端温度不变时,热电势才是热端温度的单值函 数。
实际应用中,热电偶冷端所处环境温度总有波动, 从而使测量得不到正确结果, 必须采取补偿措施. 冷端温度处理办法有以下几种:
1.计算修正法 2.仪表机械零点调整法 3.恒温法 4.补偿法 5.多点测量的热电偶冷端温度补偿
压力式温度计工作原理
利用液体的蒸发或气体的 膨胀而引起的压力变化进 行测量。
温包：传热、容纳膨胀 介质； 毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力（温 度）。
带温压补偿的压力式温度计
3、双金属温度计
(一)双金属温度计的工作 原理：
双金属温度计是利用两种不 同膨胀系数的金属片A和B 将其焊接在一起并将一端固 定。当温度发生变化时,膨 胀悉数较大的金属片B伸长 较多,故其未固定端(自由端) 必然向膨胀系数较小的金属 A一方弯曲变形。利用弯曲 变形的大小不同,从而可表 示出温度的高低不同。
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。
（1）.计算修正法
若温度显示仪表分度时规定热电偶冷端温度为零摄氏度, 而 在使用中冷端温度不为零摄氏度时, 根据热电偶的中间温度 定律 ,得知在这种情况下产生的热电势为:
EAB(t,0) = EAB(t,t0) + EAB(t0,0) 式中: EAB(t,0) - 冷端为0,热端为t时的热电势；
EAB(t,t0) - 冷端为t0,热端为t时的热电势,即实测值； EAB(t0,0) - 冷端为t0,时的应加校正值。 将 t0 摄 氏 度 的 仪 表 实 测 读 数 与 相 应 的 校 正 值 代 数 相 加 得 EAB(t,0),然后从分度表查得被测温度t值。这种方法只适用于 实验室。