热控仪表控制基础知识

化量，单位是 ℃-1，;
•
Δt 温度的变化量，即t-t。=Δt
•
ΔRt 温度改变Δt时的电阻变化量。
•
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❖温度测量
•
由上可知，温度的变化，导致了导体电阻的变
化。实验证明，大多数金属导体在温度每升高1℃时，
其电阻值要增加0.4一0.6%，热电阻温度计就是把温度
变化所引起热电阻的变化值，通过测量电路 (电桥)转
• 1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。
• 2．稳定性要高，即在高温下不被氧化和腐蚀。
• 3．电阻温度系数要小，导电率要高，组成热电偶后产 生的热电势要大，热电势与温度间要成线性关系，这 样有利于提高仪表的测量精度。
• 4．复现性要好 (同种成分的材料制成的热电偶，其热 电特性相一致的性质称复现性)，这样便于成批生产，
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❖温度测量
• 而且在使用上也可保证良好的互换性。 • 5、材料组织要均匀，要有良好的韧性，便于加工成
丝。 • 国际电工委员会（IEC）对其中已被国际公认，性
能优良和产量最大的七种制定了标准，即IEC584-1和 IEC584-2中所规定的：S分度(铂铑10-铂)；B分度号 (铂 铑30-铂铑6)；K分度号(镍铬-镍硅)；E分度号(镍铬-康 铜 )； T分度号 (铜-康铜)；J分度号（铁-康铜）； R分 度号 (铂铑13-铂)等热电偶。 • 热电偶根据测温条件和安装位置的不同，具有多种 结构型式。虽然它们的结构和外形不尽相同，但其基 本结构通常均由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒 等主要部分组成。
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❖温度测量
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❖温度测量
• 1.1 热电偶温度计 • 热电偶温度计由热电偶、电测部份 (动圈仪表、电位差计
或DCS)及连接导线组成如图所示。由于热电偶的性能稳定、 结构简单、使用方便、测量范围广、有较高的准确度，且 能方便地将温度信号转换为电势信号，便于信号的远传和 多点集中测量，因而在石油化工生产中应用极为普遍。
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❖温度测量
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❖温度测量
• 1.2 热电阻温度计
•
热电阻温度计由热电阻、电测仪表 (动圈仪表或平
衡电桥)和连接导线所组成，其中热电阻是感温元件，有
导体的和半导体两种。
•
热电阻温度计广泛用来测量中、低温 (一般为500℃
以下)。它的特点是准确度高，在测量中、低温时，它的
输出信号比热电偶要大得多，灵敏度高，同样可实现远传、
而且可能与被测介质产生化学反应；另外高温材料的
限制，接触式测温仪表不能应用于很高温度的测量。
而非接触式测温仪表不与被测介质接触，因而其测温
范围很广，其测温上限原则上不受限限制；由于它是
通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测介质的
温度场，测温速度也较快，但是这种方法受到被测介
质至仪表之间的距离以及幅射通道上的水汽、烟雾、
t0
t0
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Leabharlann Baidu
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1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
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❖温度测量
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。组 成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热端 插入需要测温的生产设备中，冷端置于生产设备的外面，如 果两端所处的温度不同(譬如，热端温度为t，冷瑞温度为to)， 则在热电偶回路中便会产生热电势E。该热电势E与热电偶 两端的温度t和to均E有关。如果保持t。不变，则热电势E只 是被测温度t的函数。用电测仪表测得E的数值后，便知道被
质量的提高都有很大的影响。
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❖温度测量
•
温度测量仪麦种类繁多，若按测量方式的不同，
测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温
元件与被测介质直接接触，后者的感温元件却不与被
测介质相接触。接触式测温元件简单、可靠、测量精
度较高；但是，由于测温元件要与被测介质接触进行
充分的热交换才能达到热平衡，因而产生了滞后现象，
测温度t的大小。
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❖温度测量
•
由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不
同，因此不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下
产生的热电势是不同的，这在各种热电偶的分度表中
可以查到。根据热电测温的基本原理，理论上似乎任
意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必
须进行严格的选择，热电极材料应满足如下要求。
尘埃等其它介质的影响，因此测量量精度较低。
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❖温度测量
• 下表列出了常用测温仪麦的测温原理、测温范 围和主要特点。表中所列的各种温度计，机械式 的大多只能就地指示，幅射式的精度较差，只有 电的测温仪表精度高，且测温元件很容易与温度 变送器配用，转换成统一标准信号进行远传，以 实现对温度的自动记录和调节。因此，在生产过 程控制中应用最多的是热电偶和热电阻温度计。 本节仅介绍这两种温度计。
换成电压(毫伏)信号，然后由显示仪表指示或记录被测
温度。
•
热电阻温度计与热电偶温度计的测温原理是不相
同的。热电偶温度计把温度的变化通过感温元件——
热电偶转换为热电势的变化值来测量温度的；而热电
阻温度计则是把温度的变化通过感温元件——热电阻
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❖温度测量
1、 温度的测量与变送
•
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
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主要内容
• 一、四大参数的测量原理及仪表 • 二、自动控制基础知识 • 三、调节阀 • 四、联锁系统的构成
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一、四大参数的测量原理及仪表
• 现场仪表测量参数的分类： • 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、
流量、液位四大参数。 下面就着重介绍一 下这四大参数的测量原理，以及测量这四 大参数所运用的仪表。
自动记录和多点测量。
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❖温度测量
• 热电阻的测温原理
• 金属导体的电阻值随温度的变比而变化的。一般说来， 他们之间的关系为: Rt=R0[1+α(t-t0)]
•
ΔRt=Rt-R0=αR0Δt
• 式中 Rt 温度为t℃时的电阻值;
•
R。 温度为t0℃(通常为0℃)时的电阻值;
•
α 电阻温度系数即温度变化1℃时电阻值的相对变