溫度計的分類及特性

1、溫度計 是我們溫量溫度的元件，在化工生產(chǎn)中起到非常重要的作用。依照其測量原理不同可分直接式和間接式，我們常用的大都是直接式，可分為玻璃管溫度計、壓力式溫度計、雙金屬溫度計、熱電阻溫度計、熱電偶溫度計等。間接式有光學溫度計、輻射溫度計等。直接式與間接式相比，優(yōu)點是：簡單、可靠、價廉，精確度較高，一般能測得真實溫度。缺點是：滯后時間長，易受腐蝕。不能測極高溫度。 1、玻璃管溫度計 玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價

2、格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠傳，易碎。 2、壓力式溫度計 壓力式溫度計是利用封閉容器內(nèi)的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。它是最早應用于生產(chǎn)過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現(xiàn)在仍然是就地指示和控制溫度中應用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，機械強度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點是：測溫范圍有限制，一般在-80400;熱損失大響應時間較慢;儀表密封系統(tǒng)(溫包，毛細管，彈簧管)損壞難于修理，必須更換;測量精度受環(huán)境溫度、溫包安裝位置影響較大，精度

3、相對較低;毛細管傳送距離有限制; 3、雙金屬溫度計 雙金屬溫度計是利用兩種膨脹系數(shù)不同，彼此又牢固結(jié)合的金屬受熱產(chǎn)生幾何位移作為測溫信號的一種固體膨脹式溫度計。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低;維護方便;比玻璃溫度計堅固、耐震、耐沖擊;視野較大。缺點是：測量精度低，量程和使用范圍均有限，不能遠傳。 4、熱電阻溫度計 熱電阻溫度計是利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進行溫度測量的。作為測溫敏感元件的電阻材料，要求電阻與溫度呈一定的函數(shù)關系，溫度系數(shù)大，電阻率大，熱容量小。在整個測溫范圍內(nèi)應具有穩(wěn)定的化學物理性質(zhì)，而且電阻與溫度之間關系復現(xiàn)性要好。常有的熱電阻材料有鉑、銅、鎳。成型儀表是鎧裝熱電阻

4、。鎧裝熱電阻是將溫度檢測原件、絕緣材料、導線三者封焊在一根金屬管內(nèi)，因此它的外徑可以做得較小，具有良好的機械性能，不怕振動。同時具有響應時間快、時間常數(shù)小的優(yōu)點。鎧裝熱電阻除感溫元件外其他部分都可制纜狀結(jié)構(gòu)，可任意彎曲，適應各種復雜結(jié)構(gòu)場合中的溫度測量。熱電阻在化工生產(chǎn)中應有最廣泛。它的優(yōu)點：測量精度高;再現(xiàn)性好，又保持多年穩(wěn)定性、精確度;響應時間快;與熱電偶相比不需要冷端補償。缺點是：價格比熱電偶貴;需外接電源;熱慣性大;避免使用在有機械振動的場合。 5、熱電偶溫度計 熱電偶溫度計是由兩種不同材料的導體A、B(熱電極)焊接而成的。熱端插入被測介質(zhì)中，另一端與導線連接，形成回路。若兩端溫度不同

5、，回路中就會產(chǎn)生熱電勢，熱電勢兩端的函數(shù)差即反映溫度。熱電偶在工業(yè)測溫中占了較大比重，生產(chǎn)過程遠距離測溫很大部分使用熱電偶。它的優(yōu)點是：體積小，安裝方便;信號可遠傳作指示、控制用;與壓力式溫度計相比響應時間少;測溫范圍寬，尤其體現(xiàn)在測高溫;價格低，再現(xiàn)性好，精度高。缺點是：熱電勢與溫度之間呈非線性關系;精度 比熱電阻低;在同樣條件下，熱電偶接點容易老化;冷端需要補償。隨著科學技術的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術的需要，測溫技術也不斷地改進和提高。由于測溫范圍越來越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需要的測溫儀器。下面介紹幾種。 1、氣體溫度計：多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于絕

6、對零度，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高，多用于精密測量。2、電阻溫度計：分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據(jù)電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的；半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測量范圍為-260至600左右。3、溫差電偶溫度計：是一種工業(yè)上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現(xiàn)象制成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現(xiàn)電動勢，因而有電流通過回路。通過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定

7、另一處的溫度。這種溫度計多用銅康銅、鐵康銅、鎳銘康銅、金鈷銅、鉑銠等組成。它適用于溫差較大的兩種物質(zhì)之間，多用于高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。4、高溫溫度計：是指專門用來測量500以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構(gòu)造都比較復雜，這里不再討論。其測量范圍為500至3000以上，不適用于測量低溫。5、指針式溫度計：是形如儀表盤的溫度計，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由于銅的熱脹冷縮

8、效果要比鐵明顯的多，因此當溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(zhuǎn)（指向高溫）；反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(zhuǎn)（指向低溫）。6、玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠傳，易碎。7、壓力式溫度計：壓力式溫度計是利用封閉容器內(nèi)的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基

9、本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。它是最早應用于生產(chǎn)過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現(xiàn)在仍然是就地指示和控制溫度中應用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，機械強度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點是：測溫范圍有限制，一般在-80400；熱損失大響應時間較慢；儀表密封系統(tǒng)（溫包，毛細管，彈簧管）損壞難于修理，必須更換；測量精度受環(huán)境溫度、溫包安裝位置影響較大，精度相對較低；毛細管傳送距離有限制。壓力溫度計經(jīng)常的工作范圍應在測量范圍的1/2-3/4處，并盡可能的使顯示表與溫包處于水平位置。其安裝用的溫包安裝螺栓會使溫度流失而導致溫度不準確，安裝時應進行保溫處

10、理，并盡量使溫包工作在沒有震動的環(huán)境中。 8、轉(zhuǎn)動式溫度計：轉(zhuǎn)動式溫度計是由一個卷曲的雙金屬片制成。雙金屬片一端固定，另一端連接著指針。兩金屬片因膨脹程度不同，在不同溫度下，造成雙金屬片卷曲程度不同，指針則隨之指在刻度盤上的不同位置，從刻度盤上的讀數(shù)，便可知其溫度。9、半導體溫度計：半導體的電阻變化和金屬不同，溫度升高時，其電阻反而減少，并且變化幅度較大。因此少量的溫度變化也可使電阻產(chǎn)生明顯的變化，所制成的溫度計有較高的精密度，常被稱為感溫器。10、熱電偶溫度計：熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成。金屬接點在不同的溫度下，會在金屬的兩端產(chǎn)生不同的電位差。電位差非常微小，故需靈敏的電壓計才能測得。由電壓計的讀數(shù)，便可知道溫度為何。11、光測高溫計：物體溫度若高到會發(fā)出大量的可見光時，便可利用測量其熱輻射的多寡以決定其溫度，此種溫度計即為光測溫度計。此溫度計主要是由裝有紅色濾光鏡的望遠鏡及一組帶有小燈泡、電流計與可變電阻的電路制成。使用前，先建立燈絲不同亮度所對應溫度與電流計上的讀數(shù)的關系。使用時，將望遠鏡對正待測物，調(diào)