溫度檢測及儀表.doc

溫度檢測及儀表一、對于溫度的概述溫度是表示物體冷熱程度的物理量，溫度參數(shù)是不能直接測量的，只能根據(jù)物體的某些特性與溫度之間的函數(shù)關(guān)系，通過對這些特性參數(shù)的測量間接獲得。測量600以下的測溫儀表叫溫度計(jì)，測量600以上的測溫儀表叫高溫計(jì)（一） 測溫儀表的分類按測量方式，溫度測量儀表可分為接觸式和非接觸式兩大類。按接觸式溫度測量儀表一般有熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)等，非接觸式一般有遠(yuǎn)紅外測溫儀等。具體分類如下：1、 接觸式：1）膨脹式：a、膨脹式 b、壓力表式 c、熱電阻式：pt100、pt10 d、熱電偶式：B S K E T說明：接觸法可直接測得被測物體的溫度，因而簡單，可靠、測量精度高。熱議兩個(gè)冷熱程度不同的物體互相接觸時(shí)，必然要發(fā)生熱交換現(xiàn)象，熱量由較熱的物體傳到較冷的物體，直到兩個(gè)物體的冷熱程度完全一致，于是，可以測量通過選擇物體的某一物理量（列如液體的體積、導(dǎo)體的電阻等），得出被測物體的溫度數(shù)值。2、 非接觸式：1）光學(xué)高溫計(jì) 2）輻射高溫計(jì)3）比色高溫計(jì)說明：非接觸法測量時(shí)，測量元件不與被測物體直接接觸，它是利用物體的熱輻射，通過對輻射能量來檢測實(shí)現(xiàn)測溫的。（二） 溫度測量的基本原理1、 應(yīng)用熱膨脹原理測溫2、 利用壓力歲溫度變化的原理測溫3、 應(yīng)用熱阻效應(yīng)測溫4、 應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫5、 應(yīng)用熱膨輻射原理測溫二、熱電偶溫度計(jì) 1、熱電偶溫度計(jì)是利用熱電效應(yīng)來測量溫度的，熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)回路時(shí)，如果兩端結(jié)點(diǎn)溫度不同，則回路中就將產(chǎn)生一定大小的電流，這個(gè)電流的大小與導(dǎo)體材料以及結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān)。兩個(gè)結(jié)點(diǎn)一個(gè)為T端，測量端，一個(gè)為T0端，參比端，在實(shí)際測量中，熱電偶產(chǎn)生的毫伏信號要用較精密的毫伏表或I/O卡件測量。2、在熱電偶回路種，兩結(jié)點(diǎn)溫度為T,T0時(shí)的熱電動(dòng)勢，等于該熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為T,Ta和Ta,T0時(shí)熱電動(dòng)勢的代數(shù)和。EAB(T,T0)=EAB(T,Ta)EAB(Ta,T0)，利用熱電偶的中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律，我們可以將熱電偶T0端拆開，接入測量用毫伏表，并可在遠(yuǎn)處測量。熱電偶的參比端處理：熱電偶輸出的電動(dòng)勢是熱電偶兩結(jié)點(diǎn)溫度的函數(shù)差，為了保持溫度與電動(dòng)勢的線性，必須使一個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度保持恒定，標(biāo)準(zhǔn)分度表就是根據(jù)參比端為0時(shí)電動(dòng)勢與溫度的對應(yīng)值，在實(shí)際應(yīng)用中，參比端不會保持0，所以我們采用一些方法來補(bǔ)償，我們會盡量將參比端保持在一個(gè)恒定溫度Ta，查標(biāo)準(zhǔn)分度表后再經(jīng)過計(jì)算可以得到溫度值,E(T,T0)=E(T,Ta)+E(Ta,T0)，現(xiàn)在二次儀表有可以對參比端溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)模须娢蛔詣?dòng)補(bǔ)償法和電橋自動(dòng)補(bǔ)償法。三、熱電阻溫度計(jì)1、測量原理：熱電阻溫度計(jì)是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來測溫的。目前，用于熱電阻的材料主要有鉑、銅、鎳等，采用這些材料主要是它們在常用溫度段的溫度與電阻的比值是線性關(guān)系 2、常用熱電阻及其計(jì)算1）鉑電阻及其計(jì)算鉑的純度通常用百度電阻比來表示：W(100)=R100/R0 R100表示100時(shí)的電阻值；R0表示0時(shí)的電阻值，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，采用W(100)=1.3850初始電阻值為R0=100（R0=10）的鉑電阻為工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，R0=1的鉑電阻溫度計(jì)的阻絲較粗，主要應(yīng)用于測量600以上的溫度。鉑電阻的電阻與溫度方程為一分段方程：Rt=R01+At+Bt2C(t100)t3t表示在2000Rt=R0(1+At+Bt2)t 表示在0850 解此方程，則可根據(jù)電阻值已知溫度值。2）在實(shí)際工作中，我們可以查熱電阻分度表來根據(jù)電阻值確定溫度值。現(xiàn)場使用的熱電阻一般都是鎧裝熱電阻，它是由熱電阻體、絕緣材料、保護(hù)管組成，熱電阻體和保護(hù)管焊接一起，中間填充絕緣材料，這樣能夠很好的保護(hù)熱電阻體，耐沖擊，耐震，耐腐蝕。三、溫度變送器溫度變送器是電動(dòng)單元組合儀表中的一個(gè)變送單元，它可以將溫度或溫差信號轉(zhuǎn)換成420mA、15V DC的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，根據(jù)輸入信號的不同，溫度變送器主要類型有熱電偶溫度變送器，熱電阻溫度變送器，直流毫伏變送器溫度檢測元件輸入電路放大電路反饋電路被測溫度輸出電流I如上圖所示，熱電偶溫度變送器的輸入電路主要是一個(gè)冷端溫度補(bǔ)償電橋，它的作用是實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端溫度補(bǔ)償和零點(diǎn)調(diào)整。輸入電路的作用是將電阻體電阻值的變化轉(zhuǎn)換為毫伏信號送至放大電路。放大電路的的功能是將有輸入電路來的毫伏信號進(jìn)行多級放大，并將放