检测仪表与传感器文稿演示

测温范围广，精度高，便于远距 需冷端温度补偿，在低温段测 离、多点、集中测量和自动控制 量精度较低
测量精度高，便于远距离、多点、 不能测高温，需注意环境温度
集中测量和自动控制
的影响
测温时，不破坏被测温度场
低温段测量不准，环境条件会 影响测温准确度
测温范围大，适于测温度分布， 易受外界干扰，标定困难 不破坏被测温度场，响应快
80
珐琅
150
玻璃管
500
石英管
1200
瓷管 纯氧化铝管
1400 1700
常用保护套管
材料 无缝钢管 不锈钢管 石英管 瓷管 Al2O3陶瓷管
工作温度/℃ 600 1000 1200 1400
1900以上
② 铠装热电偶 由金属套管、绝缘材料（氧化镁粉）、热电偶丝一起经
过复合拉伸成型，然后将端部偶丝焊接成光滑球状结构。 优点 反应速度快、使用方便、可弯曲、气密性好、不怕
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第2章 检测仪表与传感器
第1节 温度检测及仪表
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 6、比色 7、光电
第2章 检测仪表与传感器
第1节 温度检测及仪表
方式 温度计种类
根据在封闭系统中的液 体、气体或低沸点液体的 饱和蒸汽受热后体积膨胀 或压力变化这一原理而制 成的，并用压力表来测量 这种变化，从而测得温度。
压力式温度计结构原理图
1—传动机构；2—刻度盘； 3—指针；4— 弹簧管；5—连杆；6—接头；7—毛细管；
8—温包；9—工作物质
热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。
振、耐高压等。
③ 表面型热电偶
专门用来测量物体表面温度的一种特殊热电偶。
优点 反应速度极快、热惯性极小。
④ 快速热电偶
测量高温熔融物体一种专用热电偶。
热电偶的结构形式可根据它的用途和安装位 置来确定。在热电偶选型时，要注意三个方面： 热电极的材料；保护套管的结构，材料及耐压 强度；保护套管的插入深度。
注意
组成热电偶回路的两种导体材料相同，则无 论两接点温度如何，闭合回路的总热电势为零；
如果热电偶两接点温度相同，尽管两导体材 料不同，闭合回路的总热电势也为零
（2）插入第三种导线的问题
利用热电偶测量温度时，必须要用某些仪表来测量热电势 的数值，见下图。
图（a）总的热电势
热电偶测温系统连接图
E t e A t B e B t 1 C e C t 1 B （e B 3- 7t 0 2 A ）
接 膨胀 触 式 测 温 压力 仪 表 热电偶
热电阻
非接 触式 测温 仪表
辐射式 红外线
优点
缺点
结构简单，使用方便，测量准确， 测量上限和精度受玻璃质量的
价格低廉
限制，易碎，不能记录远传
结构紧凑，牢固可靠
精度低，量程和使用范围有限
结构简单，耐震，防爆能记录、 精度低，测温距离短，滞后大 报警，价格低
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第2章 检测仪表与传感器
第1节 温度检测及仪表
1.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而制成的。
双金属片
双金属温度信号器 1—双金属片；2—调节螺钉；
3—绝缘子；4—信号灯
第2章 检测仪表与传感器
第1节 温度检测及仪表
2.压力式温度计
应用压力随温度的变化来测温的仪表叫压力式温度计。
常用热电偶的补偿导线
热电偶名称
补偿导线
正极
材颜 料色
铂铑10-铂
铜红
镍铬-镍硅（镍铝）铜 红
镍铬-铜镍 铜-铜镍
镍红 铬红 铜
负极 材料
铜镍 铜镍 铜镍 铜镍
颜色
工作端为100℃，冷 端为0℃时的标准热 电势/mV
绿 0.645±0.037 蓝 4.095±0.105 棕 6.317±0.170 白 4.277±0.047
由于
eBCt1eCBt1 （3-73） eBAt0eABt0 （3-74）
将式（3-73）、式（3-74）代入式（3-72）
E t e AtB e AtB 0
（3-75）
（3）常用热电偶的种类
工业上对热电极材料的要求
温度每增加１℃时所能产生的热电势要大，而 且热电势与温度应尽可能成线性关系；
物理稳定性要高； 化学稳定性要高； 材料组织要均匀，要有韧性，便于加工成丝； 复现性好，便于成批生产，而且在应用上也可保 证良好的互换性。
纯铂
-20～1300
镍硅合金 -50～1000
铜镍合金 -40～800
铜镍合金 -40～700
铜镍合金 -400～300
1800 1600 1200 900 750 350
（4）热电偶的结构
①普通型热电偶
➢热电极 ➢绝缘管 ➢保护套管 ➢接线盒
热电偶的结构
常用绝缘子材料
材料
工作温度/℃
橡皮、绝缘漆
工业用热电偶
热电偶名称
铂铑30-铂铑6 铂铑10-铂 镍铬-镍硅 镍铬-铜镍 铁-铜镍 铜-铜镍
代号 分 度 号
WRR B WRP S WRN K WRE E WRF J WRC T
热电极材料
测温范围/℃
正热电极 负热电极 长期使用 短期使用
铂铑30合金 铂铑10合金 镍铬合金 镍铬合金 铁 铜
铂铑6合金 300～1600
３.冷端温度的补偿
在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为０℃，或者 是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。这样做，就称 为热电偶的冷端温度补偿。一般采用下述几种方法。 （1）冷端温度保持为０℃的方法 （2）冷端温度修正方法
由三部分组成：热电偶；测量仪表；连接热电偶和测量仪 表的导线。 1.热电偶
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
热电偶示意图
（1）热电现象及测温原理
热电现象 热电偶原理及电路图
接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
Et,t0eAB teAB t0 或 Et,t0eAB teBA t0
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检测仪表与传感器
第2章 检测仪表与传感器
第1节 温度检测及仪表
1、温度检测方法及仪表 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，以及 某些物理性质随温度变化的特性而进行间接检测的。 热交换 热辐射
600ºC以上-------高温计 600ºC以下-------温度计 接触式、非接触式
２补偿导线的选用
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。
补偿导线接线图
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。
在使用热电偶补偿导线时，要注意型号相配。