【精品课件】识读温度测量仪表安装

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定大小的电流,这种现 象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工 作的。
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
6.1 温度检测与仪表
6.1.1 温度测量的基本概念
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 度物体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 上用得较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。 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℉ 。
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。
6.2 双金属温度计安装图
6.2.1 双金属温度计测温原理 双金属温度计由感应、传递放大和自记三部分组成，它的感 应部分是由两层热膨胀系数相差很大的金属薄片热压而成。 温度变化时，双金属片发生形变，通过温度计传递放大部分 将双金属片的感温变化放大，传递给自记记录部分，从而记 录温度的即时状态。双金属温度计是利用绕制成螺旋管状的 双金属片一端被固定，另一自由端与指针连接，随着温度的 变化而转动，并带动指针旋转指示温度的单针式指示温度计。 它可以直接测量多种生产过程中-80℃～500℃范围内的液体、 蒸汽和气体介质温度。
6.1.3 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
② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃ 均可连续测量，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。
6.1.2 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测温仪表比较简 单、可靠，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换，需要一定的时间才能达 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 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。
摄氏温度（℃）规定：在标准大气压下， 冰的熔点为0度，水的沸点为100度，中 间划分100等分，每第分为报氏1度，符 号为℃。
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，符号为K。
国际实用温标是一个国际协议性温标，它与热力学
温标相接近，而且复现精度高，使用方便。目前国 际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的 《1968年国际实用温标-1975年修订版》，记为： IPTS-68（Rev-75）。但由于IPTS-68温示存在一定 的不足，国际计量委员会在18届国际计量大会第七 号决议授权予1989年会议通过了1990年国际温标 ITS-90，ITS-90温标替代IPTS-68。我国自1994年1 月1日起全面实施ITS-90国际温标。
双金属温度计在 钢管肘管上安 装图（外螺纹 接头）
1、垫片
2、450角连接头
双金属温度计在 钢管道上安装 图（外螺纹接 头）（套管）
1、垫片
2、温度计保护套 管
6.2.3 安装使用注意事项
①双金属属温度计保护管插入被测介质中的长度必须 大于感温元件的长度（一般插入长度应大于100mm， 0～50℃量程的插入长度大于150mm），以保证测量 的准确性。
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。
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。
安装在《HG/T 21581-1995(HK01) 温度测量元件安装图册》 中有详细规范说明
6.2.2 双金属温度计安装图
双金属温度计在 钢管道、设备 上安装图（外 螺纹接头）
1、垫片 2、直形连接头
安装材料表：
双金属温度计在 钢管道、设备 上斜45度安装 图（外螺纹接 头）
1、垫片
2、450角连接头
热电偶冷端的温度补偿 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。必须指出，热电偶 补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端 移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷 端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此， 还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对 测温的影响。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℃。
6.1.4 热电阻
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的 主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻 的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测 温，而且被制成标准的基准仪。 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，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料 制造热电阻。