鍋爐內(nèi)膽溫度位式控制

1、鍋爐內(nèi)膽溫度位式控制第1頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三內(nèi)容提要溫度變送器電動(dòng)溫度變送器一體化溫度變送器智能式溫度變送器2第2頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 概述一、測(cè)溫儀表的分類 溫度不能直接測(cè)量，只能借助于冷熱不同物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化的特性來加以間接測(cè)量。 分類按測(cè)量方式 接觸式與非接觸式 3第3頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 概述測(cè)溫方式溫度計(jì)種類 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用范圍接觸式測(cè)溫儀表玻璃液體溫度計(jì) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉 容易破損、讀數(shù)麻煩

2、、一般只能現(xiàn)場(chǎng)指示 ,不能記錄與遠(yuǎn)傳-100100（150）有機(jī)液體0 350（-30 650）水銀雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)格低、能記錄、報(bào)警與自控 精度低、不能離開測(cè)量點(diǎn)測(cè)量 ,量程與使用范圍均有限 0 300（-50 600）壓力式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不怕震動(dòng)、具有防爆性、價(jià)格低廉、能記錄、報(bào)警與自控 精度低、測(cè)量距離較遠(yuǎn)時(shí) ,儀表的滯后性較大、一般離開測(cè)量點(diǎn)不超過 10米 0 500（-50 600）液體型0 100（-50 200）蒸汽型電阻溫度計(jì)測(cè)量精度高 ,便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高溫 ,由于體積大 ,測(cè)點(diǎn)溫度較困難 -150 500（-20

3、0 600）鉑電阻0 100（-50 150）銅電阻-50 150（180）鎳電阻-100 200（300）熱敏電阻熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫范圍廣 ,精度高 ,便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制 需冷端溫度補(bǔ)償 ,在低溫段測(cè)量精度較低 -20 1300（1600）鉑銠10-鉑-50 1000（1200）鎳鉻-鎳硅-40 800（900）鎳鉻-銅鎳-40 300（350）銅-銅鎳非接觸式測(cè)溫儀表光學(xué)高溫計(jì)攜帶用、可測(cè)量高溫、測(cè)溫時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng) 測(cè)量時(shí) ,必須經(jīng)過人工調(diào)整 ,有人為誤差 ,不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量 ,記錄和自控 900 2000（700 2000）輻射高溫計(jì)測(cè)溫元件不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)

4、,能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、報(bào)警和自控、測(cè)溫范圍廣 只能測(cè)高溫,低溫段測(cè)量不準(zhǔn),環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精度,連續(xù)測(cè)高溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻 100 2000（50 2000）表5-1 各種溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍4第4頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 概述1.應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫圖5-1 雙金屬片5圖5-2 雙金屬溫度信號(hào)器1雙金屬片；2調(diào)節(jié)螺釘；3絕緣子；4信號(hào)燈 利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理,可以制成膨脹式溫度計(jì)。第5頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第一節(jié) 概述2.應(yīng)用壓力隨溫度變化的原理測(cè)溫3.應(yīng)用熱阻效應(yīng)測(cè)溫 4.應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫 5.

5、應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫 6第6頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)一、熱電偶7熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。圖5-3 熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖1熱電偶；2導(dǎo)線；3測(cè)量?jī)x表熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶；測(cè)量?jī)x表；連接熱電偶和測(cè)量?jī)x表的導(dǎo)線。 圖5-4 熱電偶示意圖第7頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)81.熱電現(xiàn)象及測(cè)溫原理圖5-5 熱電現(xiàn)象圖5-6 接觸電勢(shì)形成的過程左圖閉合回路中總的熱電勢(shì)或圖5-7 熱電偶原理第8頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)注

6、意 由于熱電極的材料不同,所產(chǎn)生的接觸熱電勢(shì)亦不同,因此不同熱電極材料制成的熱電偶在相同溫度下產(chǎn)生的熱電勢(shì)是不同的。 熱電偶一般都是在自由端溫度為0時(shí)進(jìn)行分度的,因此,若自由端溫度不為0而為t0時(shí),則熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系可用下式進(jìn)行計(jì)算。 EAB(t,t0) = EAB(t,0) -EAB(t0,0) 9第9頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)舉例例5-1 今用一只鎳鉻-鎳硅熱電偶,測(cè)量小氮肥廠中轉(zhuǎn)化爐的溫度,已知熱電偶工作端溫度為800,自由端(冷端)溫度為30,求熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì) E(800,30)。 解：由附錄三可以查得 E(800,0)=3

7、3.277(mV) E(30,0)=1.203(mV) 將上述數(shù)據(jù)代入式(5-3),即得E(800,30)=E(800,0) -E(30,0)=32.074 ( mV)10第10頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)例5-2 某支鉑銠10-鉑熱電偶在工作時(shí)，自由端溫度t0= 30,測(cè)得熱電勢(shì) E(t,t0) =14.195mV，求被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度。解:由附錄一可以查得 E(30,0)=0.173(mV)代入式(5-3)變換得 E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)再由附錄一可以查得14.368mV對(duì)

8、應(yīng)的溫度t為1400。11第11頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)注意：由于熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系都是非線性的 (當(dāng)然各種熱電偶的非線性程度不同),因此在自由端溫度不為零時(shí),將所測(cè)熱電勢(shì)對(duì)應(yīng)的溫度值加上自由端溫度,并不等于實(shí)際的被測(cè)溫度。 12第12頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)132.插入第三種導(dǎo)線的問題利用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，必須要用某些儀表來測(cè)量熱電勢(shì)的數(shù)值，見下圖。 總的熱電勢(shì)（5-4）能量守恒原理（5-5）（5-6）將式（5-5）5代入式（5-4）圖3-58 熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)連接圖第13

9、頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)說明：在熱電偶回路中接入第三種金屬導(dǎo)線對(duì)原熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)數(shù)值并無影響。不過必須保證引入線兩端的溫度相同。 14第14頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)圖5-9 開路熱電偶的應(yīng)用15第15頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)163.常用熱電偶的種類工業(yè)上對(duì)熱電極材料的要求在測(cè)溫范圍內(nèi)其熱電性質(zhì)要穩(wěn)定,不隨時(shí)間變化; 在測(cè)溫范圍內(nèi)要有足夠物理、化學(xué)穩(wěn)定性,不易被氧化或腐蝕; 電阻溫度系數(shù)要小,電導(dǎo)率要高,組成熱電偶后產(chǎn)生的熱電勢(shì)要

10、大,其值與溫度成線性關(guān)系或有簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系;復(fù)現(xiàn)性要好,這樣便于成批生產(chǎn),而且在應(yīng)用上也可保證良好的互換性; 材料組織均勻、要有韌性,便于加工成絲。 第16頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)17熱電偶名稱代號(hào)分度號(hào)熱電極材料測(cè)溫范圍/新舊正熱電極負(fù)熱電極長(zhǎng)期使用短期使用鉑銠30-鉑銠6鉑銠10-鉑鎳鉻-鎳硅鎳鉻-銅鎳鐵-銅鎳銅-銅鎳WRRWRPWRNWREWRFWRCBSKEJTLL-2LB-3EU-2-CK鉑銠30合金鉑銠10合金鎳鉻合金鎳鉻合金鐵銅鉑銠6合金純鉑鎳硅合金銅鎳合金銅鎳合金銅鎳合金3001600-201300-501000-40800

11、-40700-400300180016001200900750350表5-2 常用熱電偶第17頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)184.熱電偶的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)形式圖5-10 熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電極絕緣管保護(hù)套管接線盒第18頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)19 二、補(bǔ)償導(dǎo)線與冷端溫度補(bǔ)償 采用一種專用導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸出來，這既能保證熱電偶冷端溫度保持不變，又經(jīng)濟(jì)。 它也是由兩種不同性質(zhì)的金屬材料制成，在一定溫度范圍內(nèi)（0100）與所連接的熱電偶具有相同的熱電特性，其材料又是廉價(jià)金屬。見左圖。 1.補(bǔ)償導(dǎo)線圖

12、5-11 補(bǔ)償導(dǎo)線接線圖第19頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì) 假設(shè)將鎳鉻記為A、鎳硅記為B、銅記為C、銅鎳記為D,并考慮到引入銅導(dǎo)線對(duì)回路的總熱電勢(shì)沒有影響 (因其兩端溫度均為t0)，則圖5-11所示回路的總熱電勢(shì)為 (5-7)如果假定各接點(diǎn)溫度全為t1，代入式(5-7)，則有 (5-8)(5-9)或 由于t1一般是在100以下,在此溫度范圍內(nèi),根據(jù)補(bǔ)償導(dǎo)線的性質(zhì),有 (5-10)20第20頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)將此式代入式(5-9) (5-11)將式(5-11)代入式(5-7),便有 (5

13、-12)因?yàn)楣?5-13)21第21頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，要注意型號(hào)相配。熱電偶名稱補(bǔ)償導(dǎo)線工作端為100，冷端為0時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)熱電勢(shì)mV正極負(fù)極鉑銠10-鉑鎳鉻-鎳硅鎳鉻-銅鎳銅銅鎳鉻銅鎳銅鎳銅鎳0.640.034.100.156.950.30表5-3 常用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線22第22頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)注意 使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí),應(yīng)當(dāng)注意補(bǔ)償導(dǎo)線的正、負(fù)極必須與熱電偶的正、負(fù)極各端對(duì)應(yīng)相接。此外,正、負(fù)兩極的接點(diǎn)溫度t1應(yīng)保持相同,延伸后的冷端溫度 t0應(yīng)比較恒定且

14、比較低。對(duì)于鎳鉻-銅鎳等一類用廉價(jià)金屬制成的熱電偶,則可用其本身材料作補(bǔ)償導(dǎo)線,將冷端延伸到環(huán)境溫度較恒定的地方。 23第23頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)2.冷端溫度的變化對(duì)測(cè)量的影響及消除方法 在應(yīng)用熱電偶測(cè)溫時(shí)，只有將冷端溫度保持為，或者是進(jìn)行一定的修正才能得出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。這樣做，就稱為熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。一般采用下述幾種方法。圖5-12 熱電偶冷端溫度保持的方法（1）熱電勢(shì)的修正方法 在實(shí)際生產(chǎn)中，冷端溫度往往不是0，而是某一溫度t0，這就引起測(cè)量誤差。因此，必須對(duì)冷端溫度進(jìn)行修正。 24第24頁，共51頁，2022年，5月20日，

15、23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)實(shí)際生產(chǎn)中，其冷端溫度為t0，即有 或 由此可知，熱電勢(shì)的修正方法是把測(cè)得的熱電勢(shì) EAB（t，t0），加上熱端為室溫t0，冷端為0時(shí)的熱電偶的熱電勢(shì)EAB（t0，0），才能得到實(shí)際溫度下的熱電勢(shì)EAB（t，0）。 25第25頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)舉例例5-3 用鉑銠10-鉑熱電偶進(jìn)行溫度檢測(cè),熱電偶的冷端溫度t0=30，顯示儀表的溫度讀數(shù) (假定此儀表是不帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償且是以溫度刻度的)為985，試求被測(cè)溫度的實(shí)際值。 26解：由分度號(hào)為S的鉑銠10-鉑熱電偶分度表 (附錄一)查出985時(shí)的熱

16、電勢(shì)值為9.412mV。也就是E(t,t0)=9.412mV,又從分度表中查得 E(t0 ,0) = E(30 ,0) = 0.173mV。將此兩個(gè)數(shù)值代入式 (5-14),得 E(t,0)=9.412mV+0.173mV=9.585(mV) 再查分度表可知,對(duì)應(yīng)于9.585mV的溫度t=1000,這就是該支鉑銠10-鉑熱電偶所測(cè)得的溫度實(shí)際值。 第26頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)（2）校正儀表零點(diǎn)法 若采用測(cè)溫元件為熱電偶時(shí)，要使測(cè)溫時(shí)指示值不偏低，可預(yù)先將儀表指針調(diào)整到相當(dāng)于室溫的數(shù)值上。 注意：只能在測(cè)溫要求不太高的場(chǎng)合下應(yīng)用。（3）補(bǔ)償

17、電橋法 利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)，來補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值。 27第27頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì) 由于電橋是在20時(shí)平衡的，所以采用這種補(bǔ)償電橋時(shí)須把儀表的機(jī)械零位預(yù)先調(diào)到20處。如果補(bǔ)償電橋是在0時(shí)平衡設(shè)計(jì)的（DDZ-型溫度變送器中的補(bǔ)償電橋），則儀表零位應(yīng)調(diào)在0處。注意！圖5-13 具有補(bǔ)償電橋的熱電偶測(cè)溫線路28第28頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)29（4）補(bǔ)償熱電偶法 在實(shí)際生產(chǎn)中，為了節(jié)省補(bǔ)償導(dǎo)線和投資費(fèi)用，常用多支熱電偶而配用一臺(tái)測(cè)溫儀表。 圖5-14 補(bǔ)償熱

18、電偶連接線路第29頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì)30 在中、低溫區(qū)，一般是使用熱電阻溫度計(jì)來進(jìn)行溫度的測(cè)量較為適宜。 熱電阻溫度計(jì)是由熱電阻，顯示儀表以及連接導(dǎo)線所組成。 第30頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì) 對(duì)于線性變化的熱電阻來說，其電阻值與溫度關(guān)系如下式 熱電阻溫度計(jì)適用于測(cè)量-200+500范圍內(nèi)液體、氣體、蒸汽及固體表面的溫度。 一、測(cè)溫原理 利用熱電阻的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。 31第31頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì)

19、 二、工業(yè)常用熱電阻作為熱電阻的材料一般要求是： 電阻溫度系數(shù)、電阻率要大； 熱容量要??； 在整個(gè)測(cè)溫范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)和良好的復(fù)制性； 電阻值隨溫度的變化關(guān)系，最好呈線性； 價(jià)格便宜。 32第32頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì)331.鉑電阻 金屬鉑容易提純,在氧化性介質(zhì)中具有很高的物理化學(xué)穩(wěn)定性,有良好的復(fù)制性。但價(jià)格較貴。 要確定 Rtt的關(guān)系,首先要確定 R0的大小。R0不同, Rtt的關(guān)系也不同。這種Rtt的關(guān)系稱為分度表,用分度號(hào)來表示。 工業(yè)上使用的鉑電阻主要有分度號(hào)為 Pt100 ,它的 R0 = 100,其分度表見

20、附錄四。 第33頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第三節(jié) 熱電阻溫度計(jì)342.銅電阻 金屬銅易加工提純，價(jià)格便宜；它的電阻溫度系數(shù)很大，且電阻與溫度呈線性關(guān)系；在測(cè)溫范圍為-50+150內(nèi)，具有很好的穩(wěn)定性。 在-50+150的范圍內(nèi)，銅電阻與溫度的關(guān)系是線性的。即 工業(yè)上常用的鉑電阻有兩種，一種是R050，對(duì)應(yīng)的分度號(hào)為Cu50。另一種是R0100，對(duì)應(yīng)的分度號(hào)為Cu100。第34頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器一、電動(dòng)溫度變送器35 電動(dòng)溫度變送器是工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣泛的一種模擬式溫度變送器,它能與常用的各種熱電偶和熱

21、電阻配合使用,將某點(diǎn)的溫度或某兩點(diǎn)的溫差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出。 第35頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器 DDZ-型溫度 (溫差)變送器是電動(dòng)單元組合儀表中的一個(gè)變送單元。 根據(jù)輸入信號(hào)的不同，DDZ-型溫度變送器主要有熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器和直流毫伏變送器三種類型。 36第36頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器 DDZ-型熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可以分為溫度檢測(cè)元件、輸入電路、放大電路和反饋電路,其原理框圖如圖5-15所示。溫度檢測(cè)元件輸入電路放大電路反饋電路被測(cè)

22、溫度輸出電流I0 圖5-15 溫度變送器原理框圖37第37頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器二、一體化溫度變送器38 它是指將變送器模塊安裝在測(cè)溫元件接線盒或?qū)Ｓ媒泳€盒內(nèi)的一種溫度變送器。 圖5-16 一體化溫度變送器結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)測(cè)溫元件和變送器模塊常用的變送器芯片：AD693、XTR101、 XTR103、IXR100等變送器模塊的正常工作溫度-20+80第38頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器三、智能式溫度變送器39以SMART公司的TT302溫度變送器為例加以介紹。優(yōu)點(diǎn) 可以與各種熱電偶或熱電阻配合使用測(cè)

23、量溫度； 具有量程范圍寬、精度高； 環(huán)境溫度和振動(dòng)影響小、抗干擾能力強(qiáng)； 質(zhì)量輕； 安裝維護(hù)方便。 結(jié)構(gòu)由硬件部分和軟件部分兩部分構(gòu)成。第39頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三第四節(jié) 溫度變送器輸入板主電路板液晶顯示器信號(hào)輸入信號(hào)輸出圖5-17 TT302溫度變送器基本構(gòu)成框圖40第40頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析舉例1.用分度號(hào)為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)量溫度,在沒有采取冷端溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下,顯示儀表指示值為500,而這時(shí)冷端溫度為60,試問實(shí)際溫度應(yīng)為多少?如果熱端溫度不變,設(shè)法使冷端溫度保持在20,此時(shí)顯示儀表的指示值應(yīng)為多少?

24、 解：顯示儀表指示值為500時(shí),由附錄三可以查得這時(shí)顯示儀表的實(shí)際輸入電勢(shì)為20.64mV,由于這個(gè)電勢(shì)是由熱電偶產(chǎn)生的,即 E(t,t0) = 20.64 (mV) 由附錄三同樣可以查得 E(t0 ,0) = E(60,0) = 2.436 (mV) 41第41頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析 由式 (5-14)可以得到 E(t,0) = E(t,t0) + E(t0 ,0) = 20.64 + 2.436 = 23.076 (mV) 由23.076mV,查附錄三,可得 t557 即被測(cè)實(shí)際溫度為557。 當(dāng)熱端為557,冷端為20時(shí),由于E(20 ,0)

25、= 0.798mV,故有 E(t,t0) = E(t,0) - E(t0 ,0) = 23.076 - 0.798 = 22.278 (mV) 由此電勢(shì),查附錄三,可得顯示儀表指示值約為538.4。 由此可見,當(dāng)冷端溫度降低時(shí),顯示儀表的指示值更接近于被測(cè)溫度實(shí)際值。 42第42頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析2.如果用兩支鉑銠10-鉑熱電偶串聯(lián)來測(cè)量爐溫,連接方式分別如圖5-18(a)、(b)、(c)所示。已知爐內(nèi)溫度均勻,最高溫度為1000,試分別計(jì)算測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍 (以最大毫伏數(shù)表示)。 圖5-18 爐子溫度測(cè)量43第43頁，共51頁，2022年，5

26、月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析解: (a)由于這時(shí)熱電偶的冷端均為0,每支熱電偶對(duì)應(yīng)于1000時(shí)的熱電勢(shì)可以由附錄一查得 E(1000 ,0) = 9. 585 (mV) 兩支熱電偶串聯(lián),測(cè)量?jī)x表所測(cè)信號(hào)的最大值為 Emax = 29.585 = 19.17 (mV) 根據(jù)這個(gè)數(shù)值可以確定儀表的測(cè)量范圍。 (b)由于這時(shí)不僅要考慮補(bǔ)償導(dǎo)線引出來以后的冷端溫度(30),而且要考慮爐旁邊補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶的接線盒內(nèi)的溫度(100)對(duì)熱電勢(shì)的影響。44第44頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析 假定補(bǔ)償導(dǎo)線 C、D與熱電偶 A、B本身在100以下的熱電特性是相同的

27、,所以在冷端處形成的熱電勢(shì)為E(30 ,0) = 0.173 (mV) 在補(bǔ)償導(dǎo)線C、D與熱電偶的連接處1、4兩點(diǎn)可以認(rèn)為不產(chǎn)生熱電勢(shì),但在接線盒內(nèi)2、3兩點(diǎn)形成的熱電偶相當(dāng)于熱電偶在100時(shí)形成的熱電勢(shì),即E(100 ,0) = 0.645 (mV) 由于該電勢(shì)的方向與兩支熱電偶在熱端產(chǎn)生的電勢(shì)方向是相反的,所以這時(shí)總的熱電勢(shì)為E max = 2E(1000 ,0) - E(100 ,0) - E(30 ,0) = 29.585 - 0.645 - 0.173 = 18.352 (mV)45第45頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析 根據(jù)這個(gè)數(shù)值可以確定儀表的測(cè)

28、量范圍。在這種情況下,如果爐旁邊接線盒內(nèi)的溫度變化,會(huì)以測(cè)量產(chǎn)生較大的影響,造成較大的測(cè)量誤差。 (c)由于這時(shí)兩支熱電偶冷端都用補(bǔ)償導(dǎo)線引至遠(yuǎn)離爐子處,冷端溫度為30,故總的熱電勢(shì)為Emax = 2E(1000 ,0) - 2E(30 ,0) = 29.585 - 20.173 = 18.824 (mV) 由此可知,在同樣都是用兩支熱電偶串聯(lián)來測(cè)量爐溫時(shí),由于接線不同,產(chǎn)生的熱電勢(shì)也是不相同的,在選擇測(cè)量?jī)x表時(shí),一定要考慮這種情況。 46第46頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三例題分析3.在上題所述三種情況時(shí),如果由測(cè)量?jī)x表得到的信號(hào)都是15mV,試分別計(jì)算這時(shí)爐子的實(shí)際溫度。 解：在(a)情況時(shí),由于2E(t,0) =15mV,即E(t,0) = 7.5mV,查表(附錄一)可得實(shí)際溫度約為814.3。 在(b)情況時(shí),由于 2E(t,0) = 15 + E(30 ,0) + E(100 ,0) =15 + 0.173 + 0.645 = 15. 818 ( mV)E(t,0) = 7. 909 ( mV)查表可得實(shí)際溫度約為851.2。 47第47頁，共51頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)40分，星期三