过程检测技术综述

—过程检测技术—
t T 278 ITS-68 ITS-90
—过程检测技术—
ITS-90简介
热力学温度是基本温度，记作T90， 其单位是开尔文（符号为K） 热力学温度规定水三相点温度是 273.16K，1K等于水三相点温度的 1/273.16。 摄氏温度记作t90，单位为摄氏度 （℃） T90与t90关系 t90= T90-273.15
—过程检测技术—
2）热力学温标
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；是一种与测温工质无关的温标；是以 热力学第二定律为基础的一种理想温标。 热力学温标是一种纯理论的理想温标， 无法直接实现。
—过程检测技术—
3）国际温标
国际温标——由国际上协商决定，既能 体现热力学温度，又使用方便、容易实 现的温标。 建立国际温标的三要素： 1.定义固定点作为温标基准点 相平衡温度 2.内插公式 3.基准仪器
—过程检测技术—
检测技术及仪表
—过程检测技术—
第二章
参数检测技术
School of Electrical&Automation Engineering ,Nanjing Normal University
—过程检测技术—
本章主要内容
2-1 参数检测的一般方法和原理 2-2 温度检测 2-3 压力检测 2-4 物位检测 2-5 流量检测 2-6 成分参数检测
—过程检测技术—
二、温度检测方法与分类
按照所用方法之不同，温度测量分为接触式和 非接触式两大类。 1. 接触式测温 接触式的特点是测温元件直接与被测对象相接触， 两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡， 这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被 测对象的温度值。 优点：直观可靠。 缺点：是感温元件影响被测温度场的分布，接触 不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀 性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
—过程检测技术—
• 摄氏温标：所用标准仪器是水银玻璃温度计。 分度方法是规定在标准大气压力下，水的冰点 为零度，沸点为100度，水银体积膨胀被分为 100等份，对应每份的温度定义为1摄氏度，单 位为“oC“
• 华氏温标：标准仪器是水银温度计，按照华氏 温标，水的冰点为32oF，沸点是212oF。分成 180份，对应每份的温度为1华氏度，单位为 “oF”。摄氏温度和华氏温度的关系为
—过程检测技术—
2、非接触式测温 非接触测温的特点是感温元件不与被测 对象相接触，而是通过辐射进行热交换， 故可避免接触测温法的缺点，具有较高 的测温上限。此外，非接触测温法热惯 性小，可达千分之一秒，故便于测量运 动物体的温度和快速变化的温度。
—过程检测技术—
测温仪器
接触式仪器又可分为:
膨胀式温度计(包括液体和固体膨胀式温度计、 压力式温度计)、 电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体 热敏电阻温度计)、 热电式温度计(包括热电偶和P-N结温度计)以及 其它原理的温度计。
—过程检测技术—
2-1 参数检测的一般方法和原理
一、自然规律与检测方法 守恒定律、场的定律、物质定律、统计法则 二、基础效应与检测方法 光电效应、热电效应、电（流）磁效应、压 电效应、应变效应与压阻效应 三、参数检测的一般方法 光学法、力学法、热学法、电学法、声学法、 磁学法、射线法
—过程检测技术—
非接触式温度计又可分为辐射温度计、 亮度温度计和比色温度计，由于它们都是 以光辐射为基础，故也统称为辐射温度计。
—过程检测技术—
按照温度测量范围，可分为超低温、 低温、中高温和超高温温度测量。 超低温一般是指0～10K， 低温指10～800K， 中温指800～1900K， 高温指1900～2800K的温度， 2800K以上被认为是超高温。
—过程检测技术—
ITS-90内容
ITS-90国际实用温标规定了17个定义固定点 ITS-90国际实用温标分为4个温区，各个温区 中使用的内插仪器为： (1) 0.65～5.0K间为3He和4He蒸气压温度计； (2) 3.0～24.5561K间为3He和4He定容气体温度计； (3) 13.9033K～961.78℃间为铂电阻温度计： (4) 961.78℃以上为光学或光电温度计。
—过程检测技术—
一.温度与温标
1、温度的基本概念(宏观、微观) 温度是一个基本物理量。 温度的宏观概念是冷热程度的表示， 或者说，互为热平衡的两物体，其温度相 等。 温度的微观概念是大量分子运动平均 强度的表示。分子运动愈激烈其温度表现 越高。
—过程检测技术—
自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度 紧密相关，因此温度是工农业生产、科学试验以 及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个重 要物理量。 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。
2-2 温度检测
重点： 1．温度测量的依据及方法 2．温标的三要素及ITS-90温标的主要内容 3．热电偶测温原理及基本定律 4．常用热电偶类型及特性 5．热电偶冷端温度补偿 6．热电偶测温电路及其测温应用 7. 热电阻测温原理、测温线路及热电阻类 型
—过程检测技术—
2-2 温度检测
温度测量的依据——为了判断温度 的高低，借助于某种物质的某种特性随 温度变化的规律，这些特性变化作为温 度测量的依据。
—过程检测技术—
2、 温标
1）经验温标 –经验温标的基础是利用物质体膨胀与温度的 关系。认为在两个易于实现且稳定的温度点 之间所选定的测温物质体积的变化与温度成 线性关系。把在两温度之间体积的总变化分 为若干等分，并把引起体积变化一份的温度 定义为1度。经验温标与测温介质有关，有多 少种测温介质就有多少个温标。 –按照这个原则建立的有摄氏温标、华氏温标。
—过程检测技术—
三、热电偶
1.热电偶的工作原理
将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合 回路，当两个接点温度不同时，在回路中就会产 生热电势，形成电流，此现象称为热电效应。