温度检测及仪表分析
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
仪器仪表基础知识-第二节温度检测仪表
仪器仪表基础知识
补偿导线法： 补偿导线的作用是将热电偶的冷端延长，使之 延长至距离热源较远的地方或温度比较稳定的地方。 A t0‘ A’ t0
t B t0‘ B’ t0
仪器仪表基础知识
例：用镍铬—镍硅热电偶测量某一实际为 1000℃的对象温度。所配用仪表在温度为 20℃的控制室里，设热电偶冷端温度为50℃。 当热电偶与仪表之间用补偿导线或普通铜导线 连接时，测得温度各为多少?又与实际温度相差 多少?
仪器仪表基础知识
温度检测仪表
仪器仪表基础知识
常见的检测仪表
温度检测仪表 压力检测仪表 流量检测仪表 物位检测仪表 机械量的测量
仪器仪表基础知识
温度的概念
温度是表示物质冷热程度的一个量，它反映 物质内部热运动的状况，任何一种物质都是由 大量的分子组成的，这些分子总是处于热运动 的状态，分子热运动越快，物质的温度越高， 相反分子的热运动越慢，物质的温度越低。
仪器仪表基础知识
总电动势
△EAB（t，t0）=△ EAB（t）+△ EB （t，t0）- △ EAB（t0） - △ EA （t，t0） 温差电动势与接触电动势相比要小的多，因此在总电动势中， 接触电动势起决定性的作用，一般会忽略温差电动势的影响， 则总电动势为： △EAB（t，t0）=△ EAB（t）- △ EAB（t0）
压力式温度计是利用感温物质的压力随温度而 变化的特性工作的。当温包内的感温物质受到温 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。
仪器仪表基础知识
压力式温度计组成
1.温包：温包是感受被测介质温度变化的敏感元件。
2.毛细管：毛细管是由铜或钢的无缝管冷拉而成， 其作用是传递压力
3.压力计：它是用来测量压力的变化并指示被测温 度。
仪表及自动化-3、常用仪表
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
热电阻温度计是由热电阻（感温元件），显示仪表以及连接 导线所组成。在中、低温区，一般是使用热电阻温度计来进 行温度的测量较为适宜。
热电阻温度计示意图
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
测温原理 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性（电阻温度 效应）来进行温度测量的。 热电阻温度计适用于测量200～+500℃范围内液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。
温度检测及仪表 温度检测常用几类
二、压力式温度计 压力式温度计的原理是基于密闭测温系统内蒸发液体 的饱和蒸汽压力和温度之间的变化关系，而进行温度测量的。 当温包感受到温度变化时，密闭系统内饱和蒸汽产生相应的 压力，引起弹性元件曲率的变化，使其自由端产生位移，再 由齿轮放大机构把位移变为指示值，这种温度计具有温包体 积小，反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点。
化工仪表及自动化
常用仪表
常用现场仪表
温度检测及仪表 压力检测及仪表 流量检测及仪表 物位检测及仪表 调节阀 开关阀
温度检测及仪表
定义
温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上讲是物体 分子热运动的剧烈程度。 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；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，故 需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温延迟现象， 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。
数字温度显示仪表校准方法分析
Experience Exchange经验交流DCW243数字通信世界2020.120 引言数字温度显示仪表是一种以十进制数码显示被测值的仪表，仪表本身并不能单独测量温度，与温度传感器配合、接受其信号才能测量温度，仪表输入信号是标准化、规范化的信号，通常数字温度显示仪表与热点阻、热电偶等温度传感器配合使用，具精度高、显示清晰正确、可读性强、安装方便等优点。
1 数字温度显示仪表的一般原理及基础知识数字温度显示仪表主要原理图如图1所示，测量电路将传感器形成的电动势进行测量，将得到的信号通过电平放大，进行非线性校正及A/D 转换，最终在显示端输入被测温度数值。
图1 数字温度显示仪表原理图数字温度显示仪表的准确度等级有0.1级、0.2级、0.5级、1.0级，常见的是1.0级；分辨力有0.1℃和1℃。
数字温度显示仪表通常与热电偶或热电阻连接，常用热电偶的类型有B 、S 、R 、K 、N 、E 、J 、T 等，常用热电阻的类型有Pt100，Pt500，Pt1000，Cu50，Cu100等；在我市常见应用K 型热电偶和Pt100热电阻，后文校准方法以K 型热电偶和Pt100热电阻为主。
2 数字温度显示仪表校准条件2.1 标准器及其他设备校准时标准器主要有直流电阻箱、标准直流电压源、温度校准仪、专用补偿导线、0℃恒温器、专用连接导线和绝缘电阻表；其中直流电阻箱和标准直流电压源在实际使用可用符合要求的温度校准仪替代。
2.2 环境条件数字温度显示仪表校准环境温度为15℃～25℃，相对湿度45%～85%。
当环境不能满足标准器使用的环境要求时，在不确定度评定时应增加环境条件的不确定度分量。
2.3 准备工作（1）数字温度显示仪表的校准前应检查被校设备的外观是否损坏，接上电源打开开关，查看数字温度显示仪表是否能够正常显示。
（2）校准前仪表应通电预热，预热时间按制造厂说明书的规定确定，一般不少于15min ，具有参考段温度自动补偿的仪表预热时间不少于30min 。
仪表分析报告
仪表分析报告引言仪表是一种用于测量和显示物理量的装置。
在工业控制、实验室研究、医疗设备等领域，仪表的作用不可忽视。
在进行仪表选择和使用时，我们通常需要进行仪表分析，以评估其性能、精度和可靠性。
本报告将对仪表分析的相关内容进行介绍和总结。
仪表分类根据功能和应用领域的不同，仪表可以分为多个分类。
常见的仪表分类包括：1.测量仪表：用于测量物理量，如温度计、压力计等；2.控制仪表：用于控制某个系统或过程，如调节阀、开关等；3.计量仪表：用于测量和记录数据，如计时器、阶段测试仪等；4.分析仪表：用于对样品进行分析和检测，如光谱仪、气象仪等。
仪表性能评估指标在选择和使用仪表时，我们需要考虑多个性能指标。
以下是常见的仪表性能评估指标：1.精度：仪表所测量值与真实值之间的差异，通常以误差来衡量；2.灵敏度：仪表对被测量物理量变化的响应程度；3.分辨率：仪表能够显示或测量的最小单位；4.稳定性：仪表输出在一段时间内的波动情况；5.响应时间：仪表从接收到输入信号到输出结果稳定的时间间隔；6.重复性：在相同条件下，仪表多次测量给出的结果的一致性；7.可靠性：仪表在长期使用过程中的稳定性和故障率。
仪表选择与应用在选择适合的仪表时，我们需要考虑多个因素。
以下是一些常见的仪表选择与应用要点：1.测量范围：仪表所能测量的最大和最小范围；2.精度要求：根据需求确定所需精度，避免过度或不足；3.适用环境：考虑仪表所需工作环境的温度、湿度等条件；4.成本效益：综合考虑仪表价格、维护成本和性能；5.可编程性：根据需要选择是否需要具备编程功能的仪表。
仪表维护与校准为了确保仪表的准确性和可靠性，在正式使用前和定期使用过程中，我们需要进行维护和校准。
以下是一些常见的仪表维护与校准要点：1.定期检查：定期检查仪表的外观、连接和电源等部分，确保无损坏和异常；2.清洁保养：使用适当的清洁方法和工具清洁仪表表面及传感器等部分；3.校准方法：选用合适的校准装置和标准物理量进行校准，根据实际需要调整仪表；4.校准记录：记录每次校准的日期、人员和结果，并及时处理校准偏差。
温度仪表故障分析及处理办法
温度仪表故障分析及处理办法温度仪表故障分析及处理办法——摘自某安全微信群田园诗人整理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）。
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：故障现象可能原因处理方法显示仪表指示值比实际值低或示值不稳保护管内有金属屑、灰尘，接线柱间脏污及热电阻短路（积水等）除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到短路点，加强绝缘等显示仪表指示无穷大工业热电阻或引出线断路及接线端子松动更换电阻体，或焊接及拧紧接线端子螺丝等显示仪表指示负值显示仪表与热电阻接线有错，或热电阻有短路现象改正接线，或找出短路处，加强绝缘阻值与温度关系有变化热电阻丝材料受腐蚀变质更换电阻体（热电阻）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。
温度检测方法及仪表PPT课件
例
用S型热电偶测温，热电偶的冷端温度t0=20℃，测得热电势
为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。
解
由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv
则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113
= 7.434 mv
再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃
温度检测方法及仪表
本 ➢温度检测方法
节 主
❖应用热膨胀测温
要
❖应用工作物质的压力随温度变化的原理测温
内
❖应用热电效应测温
容
❖应用热电阻原理测温
❖应用热辐射原理测温
➢温度检测仪表
❖热电偶温度计 ❖热电阻温度计 ❖温度变送器
温度检测方法及仪表
➢温度检测的基本知识
温度：反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过 程相联系。
热敏电阻
（负温度系数热敏电阻 NTC ）
电阻温度系数约为铂电阻的4～9倍，且本身电阻值较高。半导体 热敏电阻的电阻-温度特性呈非线性，并且稳定性和互换性差。
温度检测方法及仪表
热电阻结构
6 5 4
温度检测方法及仪表
测温元件安装注意事项 插入深度要求 测量端应有足够的插入深度，应使保护套管的测量端超过管 道中心线5~10mm。 插入方向要求 保证测温元件与流体充分接触，最好是迎着被测介质流向插 入，正交90°也可，但切勿与被测介质形成顺流。
热电偶冷端暴露于空间，受环境温度影响 热电极长度有限，冷端受到被测温度变化的影响
解决方法
把热电偶的冷端延伸到远离被测对象且温度比较稳定的地方 造成浪费 选用一种具有和所连接的热电偶相同的热电性能，其材料又是廉价金属导线
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
第三章第五节温度检测及仪表
(2).插入第三种导线的问题 用热电偶测温时,需接仪表来测热电势,而仪表要远 离测温点,这就需接第三种导线C。热电偶回路中接 入连接导线C,就构成新的接点,但不影响热电偶的 总热电势。
(2).插入第三种导线的问题: 如右(a)图:新的接点为3点和4点,两点的温度相同为
t1,则总热电势E(t,t0)为： E(t,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCB(t1)+eBA(t0) = eAB(t)+eBC(t1)- eBC (t1)+ eBA(t0) = eAB(t)+ eBA(t0) = eAB(t)- eAB(t0) 可见,与没有接入第三种导线时 总热电势相等。
三、热电阻温度计
原理: 利用金属导体的电阻随温度的变化而变化 的原理来测温。
特点:在300℃下的灵敏度高于热电偶,在中、低温 (-200℃~650℃)的测量中得到了广泛应用。 组成:热电阻(感温元件).显示仪表(不平衡电桥或 平衡电桥).连接导线。连接导线采用三线制接法。 1.测温原理:测温元件(金属导体)的电阻随温度的 变化而变化的特性来测温的,电阻值与温度关系：
解:查表得:E(30,0)=1801µV, 则:E(t,0)= E(t,30)+ E(30,0)= 66982+1801=68783µV 查表得: E(900,0)= 68783µV, 即实际温度为t=900 ℃。 而不是66982µV对应的温度t’再加上30℃。
E(870,0)=66473µV, E(880,0)=67245µV 66982µV对应的温度t’→ t’ =870+(66982-66473)/(67245-66473)×10=876.6℃
温度相同。同理,如果回路中串接多 种导线,只要引线两端的温度相同, 就不影响热电偶所产生的热电势值。
过程装备与控制工程--温度检测及仪表
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2420.1 0.2400:05:1700 :05:17 October 24, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月24 日上午1 2时5分 20.10.2 420.10. 24
•
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月24 日星期 六上午1 2时5分 17秒00 :05:172 0.10.24
•
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月24日 星期六1 2时5分 17秒Sa turday , October 24, 2020
•
创新突破稳定品质，落实管理提高效 率。20. 10.2420 20年10 月24日 星期六 12时5 分17秒2 0.10.24
第三章 检测技术
工作端（热端）t
A
自由端（冷端）t0
t
B
如果: NA>NB t>t0
则： EAB(t,t0)=EAB(t) －EAB(t0)
＋
t0 EAB(t,t0)
－
t0 = 0 ℃ E～t 关系表 （分度表）
第三章 检测技术
《过程设备控制技术》
2 、常用热电偶：
铂铑10— 铂：S 镍铬—镍硅：K 镍铬—铜镍：E 主要特点比较：
第三章 检测技术
《过程设备控制技术》
§3.4 温度检测 概述：
温度：表征冷热程度的物理量。
常用二种表示： 摄氏温标 t ( ℃ ) 凯氏温标 T （ K ）
T = t ＋273.15
工业常用的温度检测仪表：
热电偶温度计 热电阻温度计
第三章 检测技术 一、热电偶温度计：
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。
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。
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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尺、安全泡四部分。
组成：液体存储器、毛细管、标
液体可为：水银、酒精、甲苯等。
当温度超过 300℃ 时，应采用硅
硼玻璃，500℃以上要采用石英玻 璃。
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（二）结构与类型
棒式玻璃温度计 内标式玻璃温度计
电接点式温度计
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检测仪表
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学温度计和比色温度计需要利用物体在高温下发射的可 检测仪表 见光进行检测。
Fluke 60 系列手持式红外温度计
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携带式红外辐射温度计 IR-TA
检测仪表
四、热电偶温度计
根据热电现象制成的测温仪表 。 一、特点
测量范围广，结构简单，使用方便，精度高，便于 信号的远传、自动记录和集中控制。
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损坏。
检测仪表
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河北凯瑞贺仪表厂压力式温度计 检测仪表
三、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。
辐射式温度计：测定热辐射强度；
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； 比色法温度计：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
按测量方式分为接触式和非接触式
按工作原理分为膨胀式温度计、压力式温度计、
热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计。
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1．接触法测温：敏感元件直接与被测对象接触，通过传 导或对流达到热平衡，反映被测对象的温度。 优点：直观、可靠。
缺点：①存在负载效应，
②受到测量条件的限制，不能充分接触，使检测 元件温度与被测对象温度不一致。
温度检测及仪表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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检测仪表
本 节 主 要 内 容
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一、膨胀式温度计 二、压力式温度计 三、辐射式温度计 四、热电偶温度计 五、热电阻温度计
检测仪表
温度计的分类
温度测量范围甚广，有的处于接近绝对零度的低 温，有的要在几千度的高温下进行，这样宽的测量
范围，需要各种不同的测温方法和测温仪表。
C
测量仪表
二、组成
冷端
导线
C A B
热电偶
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热电极 2018/11/1 冷端
感温元件为热电偶
热端
三、热电偶测量原理
eAB(t0) t0 2 A 1 B t0 B 2 A 1 eAB(t) B
热电现象
取两根不同材料的金属导线 A和B,如上图将两端焊在一起，这 样就组成了一个闭合回路。将接点1处加热，使其温度t高于接点2 处的温度t0，那么在此回路中就有电势产生，如果将金属 B断开， 在回路中串联一只直流毫伏计，如上图右，就可看到毫伏计中有 电势指示，这就是热电现象。
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水银温度计的特点
（1）水银不易氧化；
（2）不沾玻璃；
（3）易提纯； （ 4 ）能在很大温度范围内（ -36~365℃ ） 保持液态； （5）特别是在200℃以下它的体积膨胀与温 度几乎呈线性关系。
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玻璃管液体温度计使用注意事项
（1）温度计与被测介质应接触足够长的时间，以使
③热量传递需要一定时间造成测温滞后现象。 （动态误差）
2．非接触法测温：检测部分与被测对象不直接接触，所 以不破坏原有温度场。通常用来测量 1000℃ 以上的移 动、旋转、或反映迅速的高温物体。
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温度传感器
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防爆热电阻
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室外温度传感器 装配式热电偶
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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
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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
（5）读数误差
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液柱应全部浸入被测介质中。若只有部分液柱 被浸没时，应对指示值进行修正。
t n (t ta )
n: 露出液体部分所占的刻度数，: 工作液体对 玻 璃 的 相 对 体 膨 胀 系 数 （ 汞 0.00016 ， 洒 精 0.000103），t: 温度计的示值，ta: 露出液柱部 分所处的环境温度 某水银温度测量水温为90℃，插入处刻度为10℃， 环境温度为10 ℃，则测量误差为-1.024℃
二、 压力式温度计
（一）工作原理与结构形式
1 原理
压力式温度计是利用密封系统中测温物质的压
力随温度变化来测温；
2 分类
按所充物质相态分充气式、充液式、蒸发式
按功能分：指示式、记录式、报警式和温度
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调节式等
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3 组成 温包、毛细管、感压元件 （弹簧管、波纹管等） 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
抗 震 压 力 表
胀介质；
毛细管：传递压力； 弹簧管：显示压力
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（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
电接点式温度计
利用水银的热胀冷缩和水银 的导电性。 功能:(1）指示温度， （2）恒温自动控制。
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检测仪表
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玻璃棒温度计
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（三）误差分析
（1）玻璃材料有较大的热滞后效应。 （2）温度计插入深度不够将引起误差，
（3）非线性误差
（4）工作液的迟滞性
利用固体（一般采用膨胀 系数较大的金属）材料 构成
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2 双金属温度计
它的感温元件是由膨 胀系数不同的两种金 属片牢固地结合在一 起制成。
自由端
A
A B
B
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可作温度继电控制、极
值温度控制信号
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固定端
双金属温度计
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温度计与被测介质达到热平衡。
（2） 读数时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一
水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标
尺。
（3）全浸温度计感温液部分全部浸入被测介质。
（4）不应有断柱、气泡等产生。
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（5）要定期检定。
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二.固体膨胀式温度计
工作原理
利用固体受热膨胀原理制 成的温度计 1. 杆式温度计