常用温度测量仪表原理与维护教学提纲

玻璃温度计源自文库
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。
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
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
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
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。
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 。
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。
（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。
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。
辐射式温度计
五、热电偶温度计
1、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。
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