過(guò)程裝備與控制工程--溫度檢測(cè)及儀表.ppt

概述 3 4溫度檢測(cè) 溫度 表征冷熱程度的物理量 常用二種表示 攝氏溫標(biāo)t 凱氏溫標(biāo)T K T t 273 15 工業(yè)常用的溫度檢測(cè)儀表 熱電偶溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì) 一 熱電偶溫度計(jì) 1 原理 熱電效應(yīng) t E 基本結(jié)構(gòu) 兩根不同的導(dǎo)體材料焊接而成 工作端 熱端 t t AB 自由端 冷端 t0 t0 如果 NA NBt t0 則 EAB t t0 EAB t EAB t0 EAB t t0 t0 0 E t關(guān)系表 分度表 2 常用熱電偶 鉑銠10 鉑 S 分度號(hào) 鎳鉻 鎳硅 K 鎳鉻 銅鎳 E 注意 不同分度號(hào)分度表不同 t0 0 E t關(guān)系不同 主要特點(diǎn)比較 注意 1 不同分度號(hào)分度表不同 分度表 t0 0 E t關(guān)系表 2 熱電勢(shì)與溫度之間是非線(xiàn)性關(guān)系 EAB t 0 EAB t t0 EAB t0 0 3 熱電偶前標(biāo)電極為正極 后標(biāo)電極為負(fù)極 當(dāng)t t0時(shí) EAB t t0 0 3 熱電偶冷端溫度的處理 為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償 答 因?yàn)榉侄缺硎窃趖0 0 時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 且所用儀表都是在t0 0 刻度 而實(shí)際情況t0 0 且經(jīng)常波動(dòng) 故需進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償 A 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) 作用 將冷端從溫度較高 波動(dòng)較大移到溫度較低 相對(duì)穩(wěn)定的位置 條件 材料熱電特性 0 100 與相應(yīng)熱偶相同或相近 材料價(jià)格比相應(yīng)熱偶低 來(lái)源豐富 EAB t t0 常用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) 鉑銠10 鉑 S 銅 銅鎳 鎳鉻 鎳硅 K 鎳鉻 鎳硅 銅 康銅 鎳鉻 銅鎳 E 鎳鉻 銅鎳 延伸型 替代型 使用注意 正負(fù)不能接錯(cuò) 與所配熱電偶同型號(hào) 接點(diǎn)溫度相同 使用環(huán)境溫度范圍小于100 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的方法也稱(chēng)是熱偶冷端溫度的部分 不完全 補(bǔ)償法 B 冷端溫度補(bǔ)償 EAB t t0 EAB t 0 冰浴法 計(jì)算法 儀表零點(diǎn)調(diào)整法 補(bǔ)償電橋法 EAB t t0 EAB t0 0 EAB t 0 EAB t t0 EAB t0 t0 EAB t t0 4 熱電偶溫度計(jì)的組成 1 熱電偶 感溫元件 2 顯示儀表3 連接導(dǎo)線(xiàn) 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)及銅線(xiàn) 冰浴法圖 補(bǔ)償電橋法 a b E E EAB t t0 Uab EAB t t0 EAB t0 0 EAB t 0 t0 RCU 不變 電橋 平衡電橋不平衡電橋 橋路平衡 平衡條件 R1R3 R2R4 IG 0 橋路不平衡 R1R3 R2R4 ab Uab I1 I2 Uab I1R4 I2R3 Rcu t0 RCU UCU 分度表 分度號(hào) S冷端溫度為0 分度號(hào) K冷端溫度為0 K分度表 計(jì)算法例 例 K型熱電偶測(cè)溫 冷端溫度為30 測(cè)得的熱電勢(shì)為24 9mV 求熱端溫度 解 EAB t 0 EAB t 30 EAB 30 0 24 9 1 203 26 103mV 查分度表得t 628 3 5 熱電偶的結(jié)構(gòu) 普通型 裝配型 熱電極 絕緣管 保護(hù)管 接線(xiàn)盒 裝配型熱電偶外型 套管型 鎧裝熱電偶 熱電極 絕緣材料 金屬套管合為一體 鎧裝式熱電偶具有細(xì)長(zhǎng) 容易彎曲 熱響應(yīng)時(shí)間快 耐振動(dòng) 耐溫 抗壓和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn) 它可用作直接測(cè)量 也可以作為裝配式熱電偶的內(nèi)芯元件 以取代傳統(tǒng)的瓷珠串套式元件 尤其適宜安裝在管道之間狹窄 彎曲和要求快速反應(yīng) 微型化和特殊測(cè)溫場(chǎng)合 二 熱電阻溫度計(jì) 1 原理 金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻的阻值隨溫度變化而變化 金屬導(dǎo)體 t Rt 半導(dǎo)體 t Rt 2 常用熱電阻 A 鉑電阻 B 銅電阻 分度號(hào) Pt10 R0 10 Pt100 R0 100 Cu50 R0 50 Cu100 R0 100 檢測(cè)范圍 200 650 50 150 精度高低 3 熱電阻的結(jié)構(gòu) 電阻體 絕緣