常用温度测量仪表分类
各种仪表的基础知识(电磁流量计压力表式温度计等)
各种仪表的基础知识(电磁流量计压力表式温度计等)
常规仪表的分类
一、压力仪表
二、温度仪表
三、流量仪表
四、液位仪表
五、分析仪表
按功能分类
指示类仪表包括就地显示的压力表、温度表、液位计、流量计等。
开关类仪表常见的有温度开关、压力开关、流量开关、温度开关、液位开关等。
变送器类仪表包括温度变送器、压力变送器、流量变送器、液位变送器等。
定义
检测仪表-----将检测元件、变送器及显示装置统称为检测仪表。
一次仪表-----一般为将被测量转换为便于计量的物理量所使用的仪表，即为检测元件。
一次测量仪表是与介质直接接触，是就地安装的。
二次仪表-----将测得的信号变送转换为可计量的标准电气信号并显示的仪表。
即包括变送器和显示装置。
变送器是将传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号（或将传感器输入的非电量转换成电信号，同时放大以便供远方测量和控制的信号源，一般为4--20mA电流）的转换器。
变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。
传感器是接受输入量的信息，并按一定规律将其装换为同种或别种性质输出变量的装置。
转换器是接受一种形式的信号并按一定规律转换为另一种形式输出的装置。
变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、液位变送器等。
一、压力仪表
压力表:通过表内的敏感元件的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指。
24种流量计、温度计、压力表、液位计优缺点
24种化工仪表动画，流量计、温度计、压力表、液位计，优缺点流量计（12种）靶式流量计、孔板流量计、立式腰轮流量计、流量计的校正、喷嘴流量计、容积式流量计、椭圆齿轮流量计、文丘里流量计、双转子气体流量计、涡轮流量计、转子流量计、节流流量计、电磁流量计温度计（3种）固体膨胀式温度计、热电偶温度计、压力式温度计压力表（5种）弹簧管式压力仪表、电接点式压力仪表、电容式压力传感器、应变式压力传感器、U形管式压力计液位计（4种）差压式液位计、超声波测量液位原理、电容式液位计、双液位压差计一、孔板流量计孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器（或差压变送、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。
广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。
孔板流量计被广泛适用于煤炭、化工、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。
在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
特点：优点：1、标准节流件是全用的，并得到了国际标准组织的认可，无需实流校准，即可投用，在流量传感器中也是唯一的；2、结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉；3、应用范围广，包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流，一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量；4、检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产，便与专业化规模生产。
缺点：1、测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高；2、范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1～4∶1；3、有较长的直管段长度要求，一般难于满足。
尤其对较大管径，问题更加突出；4、压力损失大；5、孔板以内孔锐角线来保证精度，因此传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感，长期使用精度难以保证，需每年拆下强检一次；6、采用法兰连接，易产生跑、冒、滴、漏问题，大大增加了维护工作量。
常用工业温度仪表
温度测量仪表双金属温度计一、双金属温度计的工作原理双金属温度计的工作原理是利用二种不同温度膨胀系数的金属，为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状，当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。
由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。
这种仪表的测温范围一般在-80 C〜+500 C间，允许误差均为标尺量程的1.5%左右。
二、双金属温度计分类普通双金属温度计、耐震型双金属温度计、电节点双金属温度计。
按双金属温度计指针盘与保护管的连接方向可以把双金属温度计分成轴向型、径向型、135°向型和万向型四种。
①轴向型双金属温度计：指针盘与保护管垂直连接②径向型双金属温度计：指针盘与保护管平行连接。
③135。
向型双金属温度计：指针盘与保护管成135°连接。
④万向型双金属温度计：指针盘与保护管连接角度可任意调整。
三、选型与使用在选用双金属温度计时要充分考虑实际应用环境和要求，如表盘直径、精度等级、安装固定方式、被测介质种类及环境危险性等。
除此之外，还要重视性价比和维护工作量等因素。
此外，双金属温度计在使用过程中应注意以下几点：A、双金属温度计保护管浸入被测介质中长度必须大于感温元件的长度，一般浸入长度大于100mm,0-50 C量程的浸入长度大于150mm，以保证测量的准确性。
B、各类双金属温度计不宜用于测量敞开容器内介质的温度，带电接点温度计不宜在工作震动较大的场合的控制回路中使用。
C、双金属温度计在保管、使用安装及运输中，应避免碰撞保护管，切勿使保护管弯曲变型及将表当扳手使用。
D、温度计在正常使用的情况下应予定期检验。
一般以每隔六个月为宜。
电接点温度计不允许在强烈震动下工作，以免影响接点的可靠性。
E、仪表经常工作的温度最好能在刻度范围的1/3〜2/3处。
压力式温度计» ___________一、压力式温度计的工作原理压力式温度计的原理是基于密闭测温系统内蒸发液体的饱和蒸气压力和温度之间的变化关系，而进行温度测量的。
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。
《仪表选用及DCS组态》 1.1 温度仪表的选用
DISCRIPTION
1.1.7 测温原件及仪表的安装 测温原件的安装
测 温 仪 表 选 (a) 逆流 型 原 则
(b) 正交
(c) 弯头
温度检测元件的安装示意
双金属温度计的安装
测
(b) 径向型双金属温度计在肘管上的安
温
仪
表
选
型
原
(a)轴向则型双金属温度计在垂直扩大管上的安装
热电阻温度计的安装
热电势
精度高、测量范围广、可 远传
热电偶
不破坏被测物体的温度场， 辐射高温计、光学
非接 触式
热辐射 可远距离测量、测温范围 广
高温计、红外温度 计
（二）测温仪表的性能特点
名称
简单原理
特点 优点
缺点
批 示
报 警
远距离
记 录
变 送
液体受热时体积 液体膨胀式 膨胀
价廉，准确度较高，稳定 性好
易破碎，只能 装在易测的地 方
阻值 号
/Ω Pt10 10
Pt10 0
100
Cu50 50
Cu10 100
0
测温范 围/℃
主要特点
-200～ 精度高，适用于中性和氧化 850 性介质，稳定性好，具有一
-200～ 定的非线性，温度越高电阻
850 的变化率越小，价格较贵。
-50～ 150
-50～ 150
在测温范围内电阻和温度呈 线性关系，温度系数大，适 用于无腐蚀介质，超过150℃ 易被氧化，价格便宜。
可
可
金属受热时线性
固体膨胀式
示值清楚、机械强度好 准确度较低 可 可
可
膨胀
压力式
温包里的气体或 液体因受热而改 变压力
温度测量仪表的分类、特点与应用范围
三、温度测量仪表分类
方式 原理 范围
{}{}⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪
⎪⎪⎪⎨
⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<⎪⎪⎭
⎪⎪
⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧C C or 00550550)(》红外式
比色式光学式
辐射式非接触式热电式（热电偶）铂、铜、热敏电阻电阻式蒸汽充液、气压力式液、固、双金属膨胀式接触式温度计
1、接触式和非接触式的比较
1） 接触式会破坏被测物温度场，且测温
元件易发生化学反应。
非接触式不存在此问题。
2）接触式产生的时间滞后较大；非接触式反映速度较快。
3）接触式测量高温受到一定限制。
非接触式测量的温度上限高。
4）接触式测温可测量低温和超低温；非接触式测温不适宜测低温。
5）接触式温度计结构简单、可靠，测量精度较高，共误差可在1％以内。
非接触式测温结构复杂，测温时受被测物热发射率和坏境条件影响大，测量误差较大，一般都在1％以上。
2、各种温度计的工作原理、优
缺点和使用范围。
工业上常用的温度检测仪表分为两大类：非接触式测温仪表
工业上常用的温度检测仪表分为两大类：非接触式测温仪表（如：辐射式、红外线）。
接触式测温仪表（如：膨胀式、压力式、热电偶、热电阻）。
本文将对实际工作中温度仪表出现的故障进行分析并说明处理办法，详情请看下文。
1热电阻测温计工业热电阻的常见故障是工业热电阻断路和短路。
一般断路更常见，这是因为热电阻丝较细所致。
断路和短路是很容易判断的，可用万用表的“×1Ω”档，如测得的阻值小于R0，则可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大，则可判定电阻体已断路。
电阻体短路一般较易处理，只要不影响电阻丝长短和粗细，找到短路处进行吹干，加强绝缘即可。
电阻体断路修理必须要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此以更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊接后要校验合格后才能使用。
热电阻测温系统在运行中常见故障及处理方法如下表：2热电偶测温计正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。
除了补偿导线接反，用错及接线松动引起的常见误差外（处理方法：正确使用补偿导线，紧固接线端子），安装不正确，热导率和时间滞后等误差，它们是热电偶在使用中的主要误差。
2.1.安装不当引入的误差如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍；热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性；热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃；热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向安装，而且充分与气体接触。
2.2.绝缘变差而引入的误差如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。
温度测量仪表
此外，现代还研制出多种其他类型的温度测量仪表，如用晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表；采用热象扫描方式的热象仪，可直接显示和拍摄被测物体温度场的热象图， 可用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布，对于节能非常有益；另外还有利用激光，测量物体温度分布的温度测量仪器等。
目前，用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等，采用这些材料主要是它们在常用温度段的温度与电阻的比值是线性关系，我们这里主要介绍铂电阻温度计。
铂是一种贵金属，它的物理化学性能很稳定，尤其是耐氧化能力很强，它易于提纯，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝，与铜，镍等金属相比，有较高的电阻率，复现性高，是一种比较理想的热电阻材料，缺点是电阻温度系数较小，在还原介质0
R100表示100℃时的电阻值；R0表示0℃时的电阻值
根据IEC标准，采用W(100)=1.3850 初始电阻值为R0=100Ω（R0=10Ω）的铂电阻为工业用标准铂电阻，R0=10Ω的铂电阻温度计的阻丝较粗，主要应用于测量600℃以上的温度。铂电阻的电阻与温度方程为一分段方程：
Rt=R0[1+At+Bt2＋C(t－100℃)t3] t表示在－200～0℃
4.温度测量仪表的测量方法
4.1热电阻温度仪表
热电阻温度计的原理是利用导体或半导体的电阻随温度变化这一特性。热电阻温度计的主要优点有：测量精度高，复现性好；有较大的测量范围，尤其是在低温方面；易于使用在自动测量中，也便于远距离测量。同样，热电阻也有缺陷，在高温（大于850℃）测量中准确性不好；易于氧化和不耐腐蚀。
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。
各种锅炉用温度仪表的常识
各种锅炉用温度仪表的常识一、温度仪表的作用温度是热力系统的重要状态参数之一。
在锅炉和锅炉房热力系统中，给水、蒸汽和烟气等介质的热力状态是否正常，风机和水泵等设备轴承的运行情况是否良好，都依靠对温度测量的仪表来进行监视。
二、温度仪表的结构常用的温度测量仪表有玻璃温度计、压力式温度计、热电偶温度计、光学温度计和热电阻温度计等多种。
（一）玻璃温度计1、玻璃温度计的原理与结构玻璃温度计是根据水银、酒精、甲苯等工作液体具有明显热胀冷缩的物理性质制成的。
在工业锅炉中使用最多的是水银玻璃温度计和电接点水银温度计。
(1) 水银玻璃温度计水银玻璃温度计由测温包、膨胀细管和标尺等部分组成，一般有内标式和外标式 ( 又称棒式 ) 两种。
内标式水银温度计的标尺分格刻在置于膨胀细管后面的乳白色玻璃板上。
该板与温包一起封在玻璃保护外壳内。
通常用于测量给水温度、回水温度、省煤器出口水温 , 以及空气预热器进出口空气温度。
外标式水银温度计具有较粗的玻璃管，标尺分格直接刻在玻璃管的外表面上，适合于实验室中测量液体和气体的温度。
水银玻璃温度计的优点是，测量范围大 (-30~500℃)，精度较高，构造简单和价格便宜等。
缺点是易破损，示值不够明显，不能远距离观察。
(2) 电接点水银温度计在水银温度计的膨胀细管内插入两根导线，当温度到达额定值时，水银将导线接通，由于电流的作用带动控制系统，或者使信号装置发出声光警报。
2、玻璃温度计的安装使用要点(1) 玻璃温度计的安装位置应便于观察，测量时不宜突然将其直接置于高温介质中。
由于玻璃的脆性，易损坏，安装内标式玻璃温度计时应有金属保护套，保护套的连接要求端正。
(2) 为了使传热良好，当被测介质的温度低于150℃时，应在金属保护套内填充机油，充油高度以盖住水银球为限。
当被测介质的温度高于和等于150℃ 时，应在金属保护套内填充铜屑。
( 二 ) 压力式温度计1、压力式温度计的原理与结构压力式温度计是根据温包里的气体或液体，因受热而改变压力的性质制成的。
常用仪表种类
常用仪表种类在日常生活和生产过程中，设备被由于在不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量的影响和干预，始终处于变化之中。
仪表就是用以显示和检测上述物理量在每个瞬间的量值按照检测工艺参数的不同，仪表可分为如下几种：1．温度仪表：常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式（温包）温度计、温度开关、热电偶、热电阻，还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。
2．压力仪表：压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。
根据其工作原理可分为：弹性式压力计（按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等）；传感式压力计（如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等）；液柱式压力计（如U形管、直管、倾斜管压力计)；还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。
3．流量仪表：流量测量仪表品种繁多，目前应用为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。
其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。
4．物位仪表：物位仪表主要测量塔器和槽、罐类容器内某种介质的液位或两种不同比重液体的界面及固体物料的料位。
液位计中为常见的是玻璃管液位计、玻璃板液位计，其他还有差压式液位计和浮力式液位计（如浮球液位计、液位开关、浮筒液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等）。
用于固体物料料位检测的有电阻式料位计、电容式料位计、物位开关、重锤探测物位计、音叉料位计、超声波物位计、放射性料位计等。
5．成分分析仪表：成分分析仪表用于检定工艺介质的成分及测定某种组分（或某些组分直至全组分）的含量。
按其工作原理可分为电化学式分析仪（如电导仪、工业酸度计、氧化锆分析仪等），热学式分析仪（如热导式分析仪、热化学式分析仪、红外线分析仪）及磁导式分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。
各种锅炉用温度仪表的常识
各种锅炉用温度仪表的常识一、温度仪表的作用温度是热力系统的重要状态参数之一。
在锅炉和锅炉房热力系统中，给水、蒸汽和烟气等介质的热力状态是否正常，风机和水泵等设备轴承的运行情况是否良好，都依靠对温度测量的仪表来进行监视。
二、温度仪表的结构常用的温度测量仪表有玻璃温度计、压力式温度计、热电偶温度计、光学温度计和热电阻温度计等多种。
（一）玻璃温度计1、玻璃温度计的原理与结构玻璃温度计是根据水银、酒精、甲苯等工作液体具有明显热胀冷缩的物理性质制成的。
在工业锅炉中使用最多的是水银玻璃温度计和电接点水银温度计。
(1) 水银玻璃温度计水银玻璃温度计由测温包、膨胀细管和标尺等部分组成，一般有内标式和外标式 ( 又称棒式 ) 两种。
内标式水银温度计的标尺分格刻在置于膨胀细管后面的乳白色玻璃板上。
该板与温包一起封在玻璃保护外壳内。
通常用于测量给水温度、回水温度、省煤器出口水温 , 以及空气预热器进出口空气温度。
外标式水银温度计具有较粗的玻璃管，标尺分格直接刻在玻璃管的外表面上，适合于实验室中测量液体和气体的温度。
水银玻璃温度计的优点是，测量范围大 (-30~500℃)，精度较高，构造简单和价格便宜等。
缺点是易破损，示值不够明显，不能远距离观察。
(2) 电接点水银温度计在水银温度计的膨胀细管内插入两根导线，当温度到达额定值时，水银将导线接通，由于电流的作用带动控制系统，或者使信号装置发出声光警报。
2、玻璃温度计的安装使用要点(1) 玻璃温度计的安装位置应便于观察，测量时不宜突然将其直接置于高温介质中。
由于玻璃的脆性，易损坏，安装内标式玻璃温度计时应有金属保护套，保护套的连接要求端正。
(2) 为了使传热良好，当被测介质的温度低于150℃时，应在金属保护套内填充机油，充油高度以盖住水银球为限。
当被测介质的温度高于和等于150℃ 时，应在金属保护套内填充铜屑。
( 二 ) 压力式温度计1、压力式温度计的原理与结构压力式温度计是根据温包里的气体或液体，因受热而改变压力的性质制成的。
热工参数测量之温度测量
= 4.15mV
第二十六页，共85页
• 测量仪表及连接导线作为第三种导体接入热电偶回 路。
第二十七页，共85页
3.中间温度定律：接点温度为t和t0的热电偶，产生的热电势等
于两支同性质热电偶在接点温度分别为t、tn和tn、t0时产生的热
电势的代数和，其中tn为中间温度即 ，
。
E A B t,t0 E A B t,tn E A B tn ,t0
测温范围广， 准确度高，便 于远距离、多 点、集中测量 和自动控制
低温条件下测 量准确度高， 便于远距离、 多点、集中测 量和自动控制
测量时不破坏 被测温度场， 测温上限高， 响应速度快
温度检测仪表
●最常用的(已标准化)几种热电偶：
①铂铑30—铂铑6热电偶(也称双铂铑热电偶) 此种热 电偶(分度号为B)以铂铑30丝为正极，铂铑6丝为负极； 其测量范围为300—16000C，短期可测18000C。其热电 特性在高温下更为稳定，适于在氧化性和中性介质中 使用。但它产生的热电势小；价格贵。在低温时热电 势极小，因此当冷端温度在400C以下范围使用时，一 般可不需要进行冷端温度修正。
按使用的测量范围分，常把测量6000C以上的测温仪 表叫高温计，把测量6000 C以下的测温仪表叫温度 计。
按工作原理分，则分为膨胀式温度计、压力式温度 计、热电偶、热电阻、辐射高温计等。
若按测量方式分，则可分为接触式与非接触式两大类。前 者测温元件直接与被测介质接触，这样可以使被测介质与 测温元件进行充分地热交换而达到测温目的；后者测温元 件与被测介质不相接触，通过辐射或对流实现热交换来达 到测温的目的。
（3）弹性式压力表是一般压力表用的弹性元 件。
3、热电偶温度计
● 热电偶的组成：
热电偶是工业上最常用的一种测温元件(感温元件)。它 是由两种不同材料的导体A和B焊接而成。如下图
A 测量端
B
焊接的—端插入被测介质中，感受到被测温 度．称为热电偶的工作端、热端或测量端，另 一端与导线连接，称为冷端或自由端。导体A、 B称为热电极。
二、温度检测仪表的分类
温度是表征物体冷热程度的物理量,是各种工业生产 和科学实验中最普遍而重要的操作参数。
温度基础知识
温度基础知识一、温度测量的大体概念温度是石油、化工较为普遍，又相当重要的热工参数之一，是各种物质的物理、化学变化的重要条件。
除石油、化工以外，冶金、电力、国防等工业中均有温度测量。
温度是表征物体冷热程度的物理量。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物理温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。
目前国际上用得最多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
1、华氏温标（℉）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号为℉。
2、摄氏温标（℃）规定：在标准大气压下，冰的融点为零度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每等分为摄氏1度，符号为℃。
摄氏温度值t和华氏温度值tf 有如下关系：t=5/9*( tf－32) ℃3、热力学温标：又称开尔文温标，或称绝对温标。
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记符号为K。
4、国际实用温标：是一个国际协议性温标，它与热力学温标相近，而且复现精度高，利用方便。
我国自1994年1月1日开始全面实施ITS-90国际温标。
二、温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来讲接触式测温仪表测温仪表比较简单、靠得住，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要必然的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反映速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。
工业上常常利用的温度检测仪表有：一、玻璃液体温度计a、常用测温范围：－50（℃）～600（℃）b、优点：结构简单，使用方便，测量准确，价格低廉。
仪表基础知识1-温度
温度测量技术的发展历程
最早的温度计
液体温度计
最早的温度计是在1593年由意大利科学家 伽利略发明的空气温度计。
随着科学技术的发展，人们开始使用水银 或酒精等液体作为温度计的介质，这种液 体温度计至今仍在使用。
热电偶和热电阻
非接触式温度测量
随着工业生产和科学研究的需要，人们开 始使用热电偶和热电阻等传感器进行温度 测量。
医药行业
在医药行业中，玻璃温度 计用于监测药品储存和制 备过程中的温度，保证药 品质量。
热电偶温度计的应用场景
工业生产
热电偶温度计广泛应用于工业生 产中，如钢铁、石油、化工等领 域，用于监测高温设备和管道的
温度。
能源监测
在能源领域，热电偶温度计用于监 测锅炉、蒸汽管道和发电机的温度， 确保能源的高效利用。
线性校准
在多个温度点下进行校准，观察被校准仪表的读数与标准温度计的 读数是否一致。
自动校准
部分智能温度测量仪表具备自动校准功能，通过内部算法自动调整 误差。
常见故障及排除方法
读数偏差
01
可能是由于传感器老化、损坏或受磁场干扰所致，需要检查传
感器及周围环境。
显示异常
02
可能是电路板故障或显示模块损坏，需更换相应元件或维修电
热电阻温度计
总结词
热电阻温度计是一种利用金属导体电阻随温 度变化的特性测量温度的仪表。
详细描述
热电阻温度计由金属导体（如铜、镍、铂等） 和电阻丝组成，当导体受热时，其电阻值会 发生变化。通过测量电阻值的大小，可以得 知被测物体的温度。热电阻温度计具有测量 精度高、稳定性好、输出信号大等优点，但 也有响应速度较慢、易受环境影响等缺点。
随着光学和电子技术的发展，人们开始使 用红外测温仪等非接触式温度测量仪器进 行快速、准确的温度测量。
温度检测类仪表知识简介
七、辐射高温计工作原理
（一）工作原理
概念：根据物体在整个波长范围内的辐射能量与其温度之间的函数关 系设计制造的。
使用场合：它适用于冶金、机械、硅酸盐及化学工业部门中连续测 量各种熔炉、高温窖、盐浴池等场合的温度，以及用于其它不适宜装 置热电偶的地方，配合适当的显示仪表，可以指示、记录自动调节被 测温度。
换算关系:℃+32=(℉-32)/1.8
℃ =K-273.15
一、温度检测方式分类及基础知识简介
基础知识点2： 测温仪表的分类 按照测量方式的不同，温度检测仪表可分为接触式和非接触式两类 接触式仪表：感温元件与被测介质直接接触
1、玻璃式温度计
4、热电阻温度计
2、双金属温度计
5、热电偶温度计
3、压力式温度计
非接触式仪表：感温元件不与被测介质相接触
1、光学高温计
2、辐射高温计
二、热电阻工作原理
（一）测温原理
概念：利用金属导体的电阻值随温度变化而变化
优点：输出信号大，测量准确，适用于-200-500℃范围 热电阻温度计：由热电阻、电测仪表 (动圈仪表或平衡电桥)和连按导 线所组成，其中热电阻是感温元件，有导体的和半导体两种。目前应 用最广泛的是铂和铜，分度号Pt50铂电阻、分度号Pt100铂电阻和分度 号Cu50铜电阻、分度号Cu100铜电阻。 （二）常用热电阻
四、双金属温度计工作原理
（一）工作原理 双金属温度计的感温元件是由两层线膨胀系数不同的金属片叠焊在一 起制成的。 线膨胀系数大的金属片称为主动层,另一片则称为被动层,元件的一端 固定,另一端为自由端,当被测温度变化时,由于两层金属片的线膨胀系数 不同,自由端就会受组合力矩而变曲(或叫变形),其变曲率与组成双金属 片的材料的物理性能,长度为每层的厚度,温度有关,而与宽度无关.当温 度设计成后,双金属片的材料和几何尺寸确定,所以变曲率只与温度有关, 如果在自由端配备上传动机构,指针和以温度标示的刻度盘,这样就可以 直接显示出温度的示值。 （二）适用场合 双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测 仪表。双金属温度计可以直接测量各种生产过程 中的-80℃～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介 质温度。
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温度测量仪表的分类
温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。
按工作原理分为膨胀式、电阻式、热电式，辐射式。
玻璃管温度计是根据液体热膨胀原理测温，双金属温度计是根据固体热膨胀原理测温，热电阻根据热阻效应原理测温，热电偶根据热电效应原理测温，辐射高温计根据热辐射原理测温。
一、热电偶
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、热惯性小。
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。
④输出信号为电信号，便于远传。
1．热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在
回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工
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。
工业用热电偶的测温范围见下表：
在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃，B偶不用补偿导线，用普通的屏蔽线。
2、热电偶的结构
一般由热电极、绝缘套管、保护管、接线盒组成。
普通型热电偶按其安装时的固定形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接无固定装置等多种形式。
热电极：一般金属Φ0.5~3.2mm，昂贵金属Φ0.3~0.6mm，长度与被测物质有关，一般为300~2000mm，通常在350mm左右；
绝缘管：隔离热电偶与被测物，一般在室温下要5MΩ左右；
保护套管：避免受被测介质的化学腐蚀和机械损伤；
接线盒：固定接线座，连接补偿导线。
3、非标准型热电偶
①铠装热电偶
铠装热电偶将热电偶丝用无机物绝缘及金属套管封装，压实成可挠的坚实组合体，惯性小，挠性、机械强度及耐压性能好，结构坚实可耐强烈的振动和冲击，可用于快速测温或热熔量很小的物体的测温部位，还可用于高压设备测温。
②钨铼系热电偶
钨铼系热电偶是最成功的难熔金属热电偶，可以测到2400~2800℃的高温，它的特点是在高温下易氧化，只能用于真空或惰性气氛中，热电势率为S偶的2倍，在2000℃时的热电势接近30mV，价格仅为S偶的1/10.
二、热电阻
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
测量范围为-200~500℃，它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热电阻的测量精度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
1．热电阻测温原理及材料
热电阻测温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。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，铂电阻WZP，分度号：Pt100，测量范围：-200~500℃。
2．热电阻的结构
（1）从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
（2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm。
与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，测量滞后小，不易氧化；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。
（3）隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。
隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
3．热电阻测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。
必须注意以下两点：
①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。
三、双金属温度计
双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。
可以直接测量各种生产过程中的-80℃~500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。
工业用双金属温度计主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片，利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。
分为轴向型、径向型、135º型、万向型等品种齐全。
双金属温度计选型说明：
四、压力式温度计
利用液体或气体的压力或体积随温度变化的特性制成的接触式温度传感器。
它是常用的直读式测温仪表,从原理上说，玻璃液体温度计(包括
最常用的水银温度计)也属于这类测量仪表。
一种灵敏度更高的压力式温度计由温包、毛细管、弹簧管（波登管）、连动机构和指针构成（见图）。
温包接触被测对象，进行热交换达到平衡。
充灌于密闭的温包、毛细管和弹簧管内的工作物质的压力（或体积）随温度而变化。
压力的变化使弹簧管的曲率发生变化，并使自由端产生位移，通过连杆和传动机构带动指针直接在刻度盘上指示温度的变化值。
测温范围:0~300℃,环境温度：-20~45℃。
为了改善热传导性，当介质温度大于150℃时，外保护管内填充铜屑；介质温度小于等于150℃时，填充变压器油。
4、测温元件的安装
①测温元件要与被测介质充分接触，保证足够的插入深度，热电偶保护管的末端应超过管中心线5~10mm，热电阻插入深度在减去感温元件长度
后，应为金属保护管直径的15~20倍，非金属保护管直径的10~15倍，为增加插入深度，可采用斜插，根据实际经验，无论多粗的管道，插入深度为300mm已足够，但一般不应小于测温元件全长的2/3；
②各类玻璃液体温度计在DN<50mm的管道上安装时需要用扩大管，热电偶、热电阻、双金属温度计在DN＜80mm时，需要用扩大管；
③热电偶取源部件的安装位置，应远离强磁场。
温度取源部件在工艺管道上的安装应符合下列规定。
与工艺管道垂直安装时，取源部件中心线应与工艺管道轴线垂直相交；
在工艺管道的拐弯处安装时，应逆着介质流向，取源部件中心线应与工艺管道中心线相重合；与工艺管道成45°倾斜安装时，应逆着介质流向，取源部件中心线应与工艺管道中心线相交。