過程參數(shù)的檢測與儀表

1、第二章過程參數(shù)的檢測與儀表教學(xué)要求：掌握檢測儀表的基本性能指標（精度等級、變差、靈敏度等）掌握壓力的檢測方法（液柱測壓法、彈性變形法、電測壓法）學(xué)會正確選用壓力計掌握應(yīng)用靜壓原理測量液位和差壓變送器測量液位時的零點遷移差壓式流量計測量原理，常用節(jié)流元件，轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)、測量原理掌握容積式流量計（腰輪流量計）結(jié)構(gòu)、工作原理、使用場合掌握應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫原理掌握補償導(dǎo)線的選用掌握冷端溫度補償?shù)乃姆N方法；了解熱電偶結(jié)構(gòu)，分類重點：彈性變形法、電測壓法壓力計選用應(yīng)用差壓變送器測量液位的零點遷移問題補償導(dǎo)線的選用和冷端溫度補償難點：確定精度等級，壓電式測量原理應(yīng)用差壓變送器測量液位的零點遷移問題第三導(dǎo)體

2、定理電橋補償法§2.1概述一、檢測過程及誤差1檢測過程檢測過程的實質(zhì)在于被測參數(shù)都要經(jīng)過能量形式的一次或多次轉(zhuǎn)換，最后得到便于測量的信號形式，然后與相應(yīng)的測量單位進行比較，由指針位移或數(shù)字形式顯示出來。檢測誤差誤差-測量值和真實值之間的差值誤差產(chǎn)生的原因：選用的儀表精確度有限，實驗手段不夠完善、環(huán)境中存在各種干擾因素，以及檢測技術(shù)水平的限制等原因，根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，誤差分為三類。（1）系統(tǒng)誤差在同一測量條件下，對同一被測參數(shù)進行多次重復(fù)測量時，誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化特點：有一定規(guī)律的，一般可通過實驗或分析的方法找出其規(guī)律和影響因素，引人相應(yīng)的校正補償措施，

3、便可以消除或大大減小。誤差產(chǎn)生的原因：系統(tǒng)誤差主要是由于檢測儀表本身的不完善、檢測中使用儀表的方法不正確以及測量者固有的不良習(xí)慣等引起的。（2）疏忽誤差明顯地歪曲測量結(jié)果的誤差，又稱粗差，特點：無任何規(guī)律可循。誤差產(chǎn)生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如讀錯、算錯數(shù)據(jù)等）不正確操作、實驗條件的突變或?qū)嶒灎顩r尚未達到預(yù)想的要求而匆忙測試等原因所造成的。(3)隨機誤差-在相同條件下多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小、符號均為無規(guī)律變化，又稱偶然誤差。特點：變化難以預(yù)測，無法修正誤差產(chǎn)生的原因：隨機誤差主要是由于測量過程中某種尚未認識的或無法控制的各種隨機因素(如空氣擾動、噪聲擾動、電磁場等)

4、所引起的綜合結(jié)果。隨機誤差在多次測量的總體上服從一定統(tǒng)計規(guī)律，可利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法來估計其影響。、檢測儀表的基本技術(shù)性能指標1 .精度檢測儀表的精度反映測量值接近真實值的準確程度，一般用一系列誤差來衡量。(1)絕對誤差絕對誤差指儀表指示值與被測參數(shù)真值之間的差值，即實際上通常采用多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值或用精度較高的標準表的指示值作為約定真值。則絕對誤差可用下式表示：(2)引用誤差把絕對誤差折合成標尺范圍的百分數(shù)表示，即100%X100%標尺上限值一標尺下限值M(3)精度等級按儀表工業(yè)規(guī)定，去掉最大引用誤差的“土”號和“”號，稱為儀表的精度等級，目前已系列化。只能從下列數(shù)系中選取最接近

5、的合適數(shù)值作為精度等級，即0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。例”有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為0100C和100-300C校驗表時得到它們的最大絕對誤差均為2C,試確定這兩臺儀表的精度等級。解這兩臺儀表的最大引用誤差分別為2100%=2%100-0100%=1%300-100去掉最大引用誤差的“”號，其數(shù)值分別為2和1,由于國家規(guī)定的精度等級中沒有2級儀表，同時該儀表的誤差超過了1級儀表所允許的最大誤差，所以這臺儀表的精度等級為2.5級，而另一臺儀表的精度等級正好為1級。由此可見，兩臺測量范圍不同的儀表，即使它們的絕對誤差相

6、等，它們的精度等級也不相同，測量范圍大的儀表精度等級比測量范圍小的高。例2某臺測溫儀表的工作范圍為0-500C工藝要求測溫時測量誤差不超過土4C試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？解根據(jù)工藝要求，儀表的最大引用誤差為max100%-0.8%500-04去掉最大引用誤差的“土”號和“”號，其數(shù)值為0.8，介于0.5T.0之間，若選擇精度等級為1.0級的儀表，其最大絕對誤差為土5C,超過了工藝上允許的數(shù)值，故應(yīng)選擇0.5級的儀表才能滿足要求。小結(jié)：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應(yīng)該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應(yīng)該

7、小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。這一點在實際工作中要特別注意。2 .靈敏度與靈敏限（1）靈敏度靈敏度表示儀表對被測參數(shù)變化反應(yīng)的能力，是指儀表達到穩(wěn)態(tài)后輸出增量與輸入增量之比，即靈敏限靈敏限是指引起儀表指針發(fā)生可見變化的被測參數(shù)的最小變化量。一般，儀表的靈敏限數(shù)值不大于儀表允許誤差絕對值的一半。3 .回差在外界條件不變的情況下，當被測參數(shù)從小到大（正行程）和從大到?。ǚ葱谐蹋r，同一輸入的兩個相應(yīng)輸出值常常不相等。兩者絕對值之差的最大值和-儀表量程M之比的百分數(shù)稱為回差，也稱變差即IImaxb100%回差產(chǎn)生原因：由于傳動機構(gòu)的間隙、運動件的摩擦、彈性元件的彈性滯后等?；夭钤叫。瑑x表的重

8、復(fù)性和穩(wěn)定性越好。應(yīng)當注意，儀表的回差不能超過儀表引用誤差，否則應(yīng)當檢修。4 2.2壓力檢測方法及儀表一、壓力檢測的基本知識1 壓力的概念及單位2 .壓力的表示方法3 .二、壓力檢測方法根據(jù)工業(yè)對象的特點，通常有三種檢測壓力的方法，即液柱測壓法，彈性變形法和電測壓力法。1 .液柱測壓法測壓原理：是以流體靜力學(xué)為基礎(chǔ)，一般用液柱產(chǎn)生或傳遞的壓力來平衡被測壓力的方法進行測量的。2 .彈性變形法測壓原理：當被測壓力作用于彈性元件，彈性元件便產(chǎn)生相應(yīng)的變形。根據(jù)變形的大小，便可測知被測壓力的數(shù)值。3 .電測壓力法測壓原理：是利用轉(zhuǎn)換元件進（如某些機械和電氣元件）直接把被測壓力變換為電信號來行測量的。彈

9、性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，如電阻式、電感式、電容/式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等電測壓力法可分為兩類非彈性元件組成的快速測壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。（1） 電容式測壓原理測壓原理：是采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測量電容量C便可以知道被測壓力的大小，從而實現(xiàn)壓力電容轉(zhuǎn)換的。（2）壓電式測壓原理測壓原理：是根據(jù)“壓電效應(yīng)”把被測壓力變換為電信號的。（3） 壓電效應(yīng)：當某些晶體受壓發(fā)生機械變形時（壓縮或伸長），在兩個相對的面上產(chǎn)生異性電荷，這種沒有外電場存在，而由于

10、變形而引起的電現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。（4） 應(yīng)變片式測壓原理測壓原理：是通過應(yīng)變片將被測壓力P引起的彈性元件應(yīng)變量的變化轉(zhuǎn)換為電阻值R的變化，從而完成壓力一電阻的轉(zhuǎn)換，并遠傳至橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級電量輸出信號，在顯示或記錄裝置上顯示出被測壓力值。三、壓力檢測儀表根據(jù)不同的原理及工藝生產(chǎn)過程的不同要求，可以制成不同形式的壓力表。彈性式壓力表（彈簧管壓力表）由于結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，使用和維修方便，并且測壓范圍較寬，因此，在工業(yè)過程中得到了十分廣泛地應(yīng)用。電測法壓力表測量脈動壓力和高真空、超高壓等場合時比較合適本節(jié)主要介紹在工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的彈簧管壓力表和霍爾式壓力表。四、差壓（壓力）變送器變

11、送器是自動測控系統(tǒng)中的一個重要組成部分。作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號，如氣動單元組合儀表（簡稱為QDZ儀表）為20-100KPa;電動單元組合儀表（簡稱為DDZ儀表）中，DDZH型儀表為0WmADC;DDZ-川型儀表為420mADC。按工作能源不同，壓力變送器和差壓變送器都分為氣動和電動變送器兩大類；按工作原理的不同，又可分為力平衡式變送器和微位移平衡式變送器，如以電容、電感、電阻和弦振頻率為傳感元件的變送器都屬于微位移式變送器。80年代以后，國際上相繼推出了各具特色的智能變送器。目前世界上尚未形成統(tǒng)一的現(xiàn)場總線（Fieldbus）（現(xiàn)場總線是用于過程自動化和制造自動化最底層的現(xiàn)場設(shè)

12、備或現(xiàn)場儀表互連的通信網(wǎng)絡(luò)）標準，因而各個廠家的智能變送器大多按各自的通訊標準開發(fā)，所以相互無操作性，無可互換性。1 力平衡式壓力變送器就變送器的杠桿系統(tǒng)來說，力平衡式變送器有單杠桿、雙杠桿和矢量機構(gòu)三種。結(jié)構(gòu)DDZ川型力平衡式電動變送器的結(jié)構(gòu)如P34圖2.10所示，主要由四部分組成：測量機構(gòu)組成：由高、低壓室、膜盒、軸封膜片等部分，作用：是把被測差壓轉(zhuǎn)換成作用于主杠桿上的力。杠桿系統(tǒng)杠桿系統(tǒng)是差壓變送器中的機械傳動和力矩平衡部分組成：主、副杠桿、調(diào)零和零點遷移機構(gòu)、平衡錘、靜壓調(diào)整及矢量機構(gòu)等。作用：是把測量機構(gòu)對主杠桿的輸入力所產(chǎn)生的力矩轉(zhuǎn)換成檢測片的微小位移。位移檢測放大器組成：差動變送

13、器、低頻振蕩器、整流濾波及功率放大器等部分組成。作用：是將副杠桿上檢測片的微小位移轉(zhuǎn)換成直流信號輸出。電磁反饋機構(gòu)組成：由反饋線圈、永久磁鋼等。作用：將變送器輸出電流轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電磁反饋力，作用于副杠桿上，產(chǎn)生反饋力矩，以便和測量部分產(chǎn)生的輸入力矩相平衡。（1）工作原理2-微位移式變送器微位移式變送器因其傳感器元件位移和變形極小而得名。典型的產(chǎn)品有：美國羅斯蒙特（Rosemount）公司研制的1151系列電容式變送器，美國霍尼韋爾（Honeywell）公司的DST型擴散硅式變送器，日本富士電機公司的FC系列浮動膜盒電容式變送器等。（1）測量部分測量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等，作用：

14、將差壓、壓力等參數(shù)轉(zhuǎn)換成與電容有關(guān)的參數(shù)。（2）轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換部分由測量電路和電氣殼體組成，其作用是將測量部分所得到的電容比的變化量轉(zhuǎn)換成420mADC標準的電流輸出信號，并附有調(diào)零、調(diào)量程、調(diào)遷移量等各種裝置。3-智能差壓（壓力）變送器智能差壓（壓力）變送器是一種帶微處理器的變送器，對應(yīng)于被測量差壓和壓力輸出420mADC的模擬信號或數(shù)字標準信號。依靠SFC（智能通信器），用戶在現(xiàn)場或控制室就可對變送器發(fā)送或接受信息來設(shè)定各種參數(shù)。智能差壓（壓力）變送器具有遠程通訊的功能，不需要把變送器從塔頂或危險的安裝地拆下來，減少了維修成本和時間。五、壓力檢測儀表的選擇壓力表的選擇應(yīng)根據(jù)工藝過程對壓力測量

15、的要求，被測介質(zhì)的性質(zhì)，現(xiàn)場環(huán)境條件等來確定儀表的種類、型號、量程和精度，并確定是否需要帶有遠傳、報警等附加裝置。儀表種類和型號的選擇儀表種類和型號的選擇應(yīng)根據(jù)工藝要求，介質(zhì)性質(zhì)及現(xiàn)場環(huán)境等因素來考慮。介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)（如溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性等）如何；現(xiàn)場環(huán)境條件（如溫度、濕度、有無振動、有無腐蝕性等）2儀表量程的確定儀表的量程是根據(jù)被測壓力的大小和保證儀表壽命等方面來考慮的，通常儀表的上下限值應(yīng)稍大于工藝被測壓力的最大值。按“化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定”。對被測壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的2/3；對被測壓力波動較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的1/2。一般為

16、了保證測量的精度，被測壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3。3儀表精度等級的選擇精度等級是根據(jù)生產(chǎn)所允許的最大測量誤差和儀表量程來確定的。§2.3物位檢測方法及儀表物位檢測的作用：為了確定容器中的貯料數(shù)量，以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要或進行經(jīng)濟核算； 為了監(jiān)視或控制容器的物位，使它保持在規(guī)定的范圍內(nèi)； 對它的上下極限位置進行報警，以保證生產(chǎn)安全、正常進行。物位檢測方法：應(yīng)用浮力原理檢測物位應(yīng)用靜壓原理檢測物位應(yīng)用電學(xué)原理檢測物位應(yīng)用超聲波反射檢測物位應(yīng)用射線被物體的吸收檢測物位一、物位檢測方法1 應(yīng)用浮力原理檢測物位利用漂浮于液面上的浮標或浸沒于液體中的浮筒對液位進行測量的。測量原理：當液位

17、變化時，浮標產(chǎn)生相應(yīng)的位移，而浮標所受到的浮力維持不變，只要檢測出浮標的位移就可以知道液位的高低。當液位變化時，浮筒所受到的浮力的發(fā)生變化，只要檢測出浮力的變化就可以知道液位的高低。2應(yīng)用靜壓原理檢測物位差壓變送器測量液位時的零點遷移問題（重點）利用差壓變送器測量液位時，差壓變送器將由液位形成的差壓AP轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標準電信號輸出。然而，由于安裝位置條件不同，往往存在著儀表零點遷移問題。無遷移特征：差壓變送器的正壓室取壓口正好與容器的最低液位（Hmin=O）處于同一水平位置。作用于變送器正、負壓室的差壓P與液位高度H的關(guān)系為P=Hpg。當H=0時，正負壓室的差壓P=0,變送器輸出為lo=4m

18、A當H=Hmax時»差壓Pmax=pgHmax,變送器的輸出信號20mA,負遷移在實際測量中，為了防止容器內(nèi)的液體和氣體進入變送器的取壓室而造成導(dǎo)壓管線堵塞或腐蝕，以及保持負壓室的凝液高度恒定，往往在變送器的正、負壓室與取壓點之間分別加裝隔離罐，并充以密度為P2的隔離液。正遷移當變送器的安裝位置與容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置上。在差壓變送器的產(chǎn)品手冊中，通常注明是否帶有遷移裝置以及相應(yīng)的遷移量范圍，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的具體情況予以正確選用。3.應(yīng)用超聲波反射檢測物位聲波可以在氣體、液體、固體中傳播，并具有一定的傳播速度。當聲波從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時，在兩種密度不同，聲速不同

19、的介質(zhì)的分界面上，傳播方向便發(fā)生改變，即一部分被反射，一部分折射入相鄰介質(zhì)內(nèi)。若聲波從液體或固體傳播到氣體時，或相反的情況下，由于兩種介質(zhì)的密度相差懸殊，聲波幾乎全部被反射。因此，測量時由置于容器底部的超聲波探頭向液面與氣體的分界面發(fā)射超聲波，經(jīng)過時間t后，便可接收到從界面反射回來的回波信號。§2.4流量檢測方法及儀表一、流量檢測方法流量是工業(yè)生產(chǎn)過程操作與管理的重要依據(jù)。在具有流動介質(zhì)的工藝過程中，物料通過工藝管道在設(shè)備之間來往輸送和配比，生產(chǎn)過程中的物料平衡和能量平衡等都與流量有著密切的關(guān)系。流量一一一指瞬時流量，即單位時間內(nèi)通過管道某一截面的流動介質(zhì)的量。用體積流量（單位為m7

20、s）或質(zhì)量流量（單位為kg/s）表示?？偭恳灰灰粸檫x定的某一段時間間隔內(nèi)流過管道某一截面的流體量的總和，也可分別用體積總量或質(zhì)量總量表示。常見的流量檢測方法有以下幾種：應(yīng)用容積法檢測流量應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理檢測流量根據(jù)能量守恒定理，動壓能和靜壓能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換，但其總量不變。節(jié)流元件兩端的靜壓差的大小與流體的流量有關(guān)，將靜壓差的變化作為測量依據(jù)應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量應(yīng)用流體振蕩原理檢測流量應(yīng)用電磁感應(yīng)原理檢測流量應(yīng)用超聲波檢測流量應(yīng)用流體動量矩原理檢測流量質(zhì)量流量檢測方法1 .應(yīng)用容積法檢測流量單位時間內(nèi)所排出固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù)為了連續(xù)地在密閉的管道中測量流體

21、的流量，一般采用容積分界的方法，即由儀表殼體和轉(zhuǎn)子組成流體的計量室，流體經(jīng)過儀表時，在儀表的入、出口之間產(chǎn)生壓力差，此流體壓力差對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生驅(qū)動力矩，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將流體一份一份地排出，其排出的流體總量為2 .應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理檢測流量流體在管道中流動時，具有動能和位能，對于理想的流體，流體在同一管道的任一截面的動能和靜壓能的總和是不變的，但是若采取一定方式（例如節(jié)流），可以造成能量形式的相互轉(zhuǎn)化，然后通過測量靜壓的變化求出流速和流量。工業(yè)中常用的方法是在管道中插入一流通面積較小的節(jié)流元件，造成流體通過節(jié)流元件時，在節(jié)流元件的上、下游之間產(chǎn)生靜壓差（簡稱差壓），通過測量差壓求出流量值。3

22、.應(yīng)用改變流通面積的方法檢測流量檢測原理：在一個由下往上逐漸擴大的錐形管中垂直地放置一阻力件，當流體自下而上流經(jīng)錐形管與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形流通面積時，由于受到流體的沖擊，轉(zhuǎn)子便要向上運動。隨著轉(zhuǎn)子的上升，轉(zhuǎn)子與錐形管間的環(huán)形流通面積增大、流速降低，直到流體作用在轉(zhuǎn)子上的浮力和沖力（阻力）與轉(zhuǎn)子本身重量相平衡時，轉(zhuǎn)子停留在某一高度，維持平衡。當流量增大時，流過環(huán)隙的流速v增大，轉(zhuǎn)子所受沖力增大，由于轉(zhuǎn)子在流體中的重力與所受浮力不變，所以轉(zhuǎn)子就上升，造成環(huán)隙面積增大，從而流速v減小，沖力也減小，直至達到新的平衡，轉(zhuǎn)子又停浮在一個新的高度上，這樣轉(zhuǎn)子在錐形管中停浮的高度與流體的流量大小一一對應(yīng)。在錐形管

23、外壁上以流量值刻度，貝U根據(jù)轉(zhuǎn)子浮起的高度即可直接顯示出被測流量的數(shù)值。流量計的刻度值進行修正（1）液體流量的修正修正公式Qn-V=kQUyI（Pz-Py）Ps（2）氣體流量的修正用于測量氣體的轉(zhuǎn)子流量計，不僅在被測介質(zhì)氣體密度與空氣不同時要進行刻度換算，而且當溫度和壓力變化時，也須進行刻度換算?？潭葥Q算公式為OPTOQo242差壓式流量計利用流體差壓式流量計是基于流體動壓能和靜壓能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換的原理，流經(jīng)節(jié)流裝置時所產(chǎn)生的靜壓差來實現(xiàn)流量測量的儀表。龍壓式流量計主要由節(jié)肉裝置、信號管路和差壓計（或差壓變送器和顯示儀表）組成。圖2.34差壓式流量計1孔板2-引壓管3-差壓計

24、7; 2.5 度檢測方法及儀表一、溫度檢測的基本知識1,溫度及溫度測量依據(jù)測溫元件與被測物體接觸與否，測溫方式通常有接觸式和非接觸式之分。2.溫標目前國際上常用的溫標有：攝氏溫標、華氏溫標、熱力學(xué)溫標和國際實用溫標。二、溫度檢測方法1 .應(yīng)用熱膨脹原理測溫固體膨脹式應(yīng)用固體受熱膨脹測量溫度的方法一般是利用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起，構(gòu)成雙金屬溫度計。液體膨脹式應(yīng)用液體膨脹測量溫度常用的有水銀玻璃溫度計，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但結(jié)構(gòu)脆弱易損壞。2 .應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫熱電效應(yīng)一一兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體A與B串接成的閉和回路，如果兩個接點出現(xiàn)溫差（t工t。）,在回路中就有電流產(chǎn)生，這種由于溫

25、度不同而產(chǎn)生電動勢（熱電勢）的現(xiàn)象。由兩種不同材料構(gòu)成的上述熱電變換元件叫熱電偶，稱A、B二導(dǎo)體為熱電極。圖2.40熱電偶三、熱電偶溫度計熱電偶是兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接或絞接而成，其一端測溫時置于被測溫場中，稱為測量端（亦稱熱端或工作端）；另一端為參比端（冷端或自由端）。根據(jù)熱電效應(yīng)原理，如果熱電偶的測量端和參比端的溫度不同（如t>t。）,且參比端溫度t。恒定，則熱電偶回路中形成的熱電勢僅與測量端溫度t有關(guān)。在熱電偶回路中接入與熱電偶相配套的顯示儀表，就構(gòu)成了最簡單的測溫系統(tǒng)，如圖2.42所示，顯示儀表可直接顯示出被測溫度的數(shù)值。1 .有關(guān)熱電偶回路的幾個結(jié)論由熱電效應(yīng)基本原理分

26、析，可得如下結(jié)論：（1）如果熱電偶兩電極A、B材料相同，則無論兩端溫度如何，熱電偶回路的總熱電勢Eab（t,t。）恒為零。（2）如果熱電偶兩端溫度相同（t=t。），即使兩電極A、B材料不同，熱電偶回路內(nèi)的總熱電勢Eab（ito）恒為零。（3） 熱電偶的熱電勢僅與兩熱電極A、B材料及端點溫度t、t。有關(guān)，而與熱電極的長度、形狀、粗細及沿電極的溫度分布無關(guān)。因此，同種類型的熱電偶在一定的允許誤差范圍內(nèi)具有互換性。2熱電偶測溫時顯示儀表的接入在熱電偶回路中接入各種儀表、連接導(dǎo)線等物體時，只要保持接入兩端溫度相同，就能測量原熱電偶回路熱電勢的數(shù)值，而不會對它產(chǎn)生影響。在參比端溫度to=oc時，各種類型熱電偶的熱電勢與熱端溫度之間的對應(yīng)關(guān)系已由國家標準規(guī)定了統(tǒng)一的表格形式，稱之為分度表。利用熱電偶測溫時，只要測得與被測溫度相對應(yīng)的熱電勢，即可從該熱電偶的分度表查出被測溫度值。若與熱電偶配套使用的溫度顯示儀表直接以該熱電偶的分度表進行刻度，則可直接顯示出被測溫度的數(shù)值。3-熱電偶的補償導(dǎo)線由熱電偶測溫原理可知，只有當熱電偶的冷端溫度保持不變時，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)關(guān)系。在實際應(yīng)用時，因熱電偶冷端暴露于空間，且熱電極長度有限，其冷端溫度不僅受到環(huán)境溫度的影響，而且還受到被測溫度變化的影響，因而冷端溫度難以保持恒定。為了解決這個問題，工程上通常采用一種補償導(dǎo)線，把熱電偶的冷端延伸到遠