模塊5溫與壓力檢測(cè)

模塊5溫度與壓力檢測(cè)主要內(nèi)容：?jiǎn)卧?熱電偶式溫度檢測(cè)單元2熱電阻式溫度檢測(cè)單元3電容式壓力檢測(cè)當(dāng)前1頁(yè)，總共123頁(yè)。溫度是表征物體冷熱程度的物理量，微觀上來(lái)講是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。自然界中幾乎所有的物理化學(xué)過(guò)程都與溫度緊密相關(guān)，因此溫度是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)試驗(yàn)以及日常生活中需要普遍進(jìn)行測(cè)量和控制的一個(gè)重要物理量。溫度不能直接測(cè)量，需要借助于被測(cè)量或某些材料的物理參數(shù)隨溫度冷熱不同而明顯變化的特性進(jìn)行間接測(cè)量。壓力的物理定義是指垂直作用于流體或固體界面單位面積上的力。工業(yè)生產(chǎn)中許多生產(chǎn)工藝過(guò)程經(jīng)常要求在一定的壓力或一定的壓力變化范圍內(nèi)進(jìn)行，這就需要測(cè)量或控制壓力，以保證工藝過(guò)程的正常進(jìn)行。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【引導(dǎo)語(yǔ)】

當(dāng)前2頁(yè)，總共123頁(yè)。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【引導(dǎo)語(yǔ)】

模擬圖：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分子在高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！低溫高溫

溫度標(biāo)志著物質(zhì)內(nèi)部大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度越高，表示物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈當(dāng)前3頁(yè)，總共123頁(yè)。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【引導(dǎo)語(yǔ)】

乒乓球旋轉(zhuǎn)與大氣壓力電動(dòng)式螺旋壓力機(jī)壓力的測(cè)量和控制也是安全生產(chǎn)所必需的，它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并防止生產(chǎn)設(shè)備因過(guò)壓而引起破壞或爆炸。同時(shí)，通過(guò)測(cè)量壓力和壓差可以間接地測(cè)量溫度、液位、流量、密度與成分含量等物理量。當(dāng)前4頁(yè)，總共123頁(yè)。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【引導(dǎo)語(yǔ)】

井下泵房自動(dòng)控制壓力控制閥當(dāng)前5頁(yè)，總共123頁(yè)。

1．溫度的概念（1）溫標(biāo)為了保證溫度量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確，需建立一個(gè)用來(lái)衡量溫度的標(biāo)準(zhǔn)尺度，簡(jiǎn)稱為溫標(biāo)。常用溫標(biāo)分為攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。①攝氏溫標(biāo)瑞典人攝爾塞斯（Celsius）規(guī)定了在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)定為零度（0℃），把水的沸點(diǎn)定為100度（100℃），并將兩個(gè)溫度點(diǎn)間劃分100等份，每一等份為1攝氏度（1℃），構(gòu)成了攝氏溫標(biāo)，符號(hào)為t，單位符號(hào)為℃。

攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫度關(guān)系：模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

T=t+273.15

Kt=T-273.15

℃當(dāng)前6頁(yè)，總共123頁(yè)。（1）溫標(biāo)②華氏溫標(biāo)德國(guó)人華倫海特（Danie1Fahrenheit）提出了以水和氯化銨融體凝固時(shí)的溫度定為0℉，把純水凝固時(shí)的溫度定為32℉，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，這兩個(gè)固定點(diǎn)之間等分為180份，每份為1℉。國(guó)際華氏溫標(biāo)的符號(hào)為θ，單位符號(hào)為℉，其與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為：

③熱力學(xué)溫標(biāo)國(guó)際單位制（SI制）中，以熱力學(xué)溫標(biāo)作為基本溫標(biāo)。它所定義的溫度稱為熱力學(xué)溫度T，單位為開爾文（K）。熱力學(xué)溫標(biāo)以水的三相點(diǎn)，即水的固、液、氣三態(tài)平衡共存時(shí)的溫度為基本定點(diǎn)，并規(guī)定其溫度為273.15K。熱力學(xué)溫度也常沿用“絕對(duì)溫度”的名稱。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

當(dāng)前7頁(yè)，總共123頁(yè)。（1）溫標(biāo)模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

正常體溫為37C，相當(dāng)于華氏溫度多少度？當(dāng)前8頁(yè)，總共123頁(yè)。（2）溫度測(cè)量方法模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

當(dāng)前9頁(yè)，總共123頁(yè)。（2）溫度測(cè)量方法模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

示溫涂料（變色涂料）裝滿熱水后圖案變得清晰可辨當(dāng)前10頁(yè)，總共123頁(yè)。（2）溫度測(cè)量方法模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

示溫涂料（變色涂料）CPU散熱風(fēng)扇溫度升高后變?yōu)榧t色當(dāng)前11頁(yè)，總共123頁(yè)。（2）溫度測(cè)量方法模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

體積膨脹式不需要電源，耐用；但感溫部件體積較大。氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比當(dāng)前12頁(yè)，總共123頁(yè)。（2）溫度測(cè)量方法模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

紅外溫度計(jì)當(dāng)前13頁(yè)，總共123頁(yè)。2．壓力的概念壓力是工業(yè)生產(chǎn)中最重要和最普遍的檢測(cè)量之一。垂直均勻地作用于單位面積上的力稱為壓力，又稱壓強(qiáng)。

國(guó)際（SI）單位制壓力的單位為帕斯卡，符號(hào)為Pa，其物理意義為1牛頓的力作用于1平方米的面積上所形成的壓強(qiáng)。

通常采用kPa、MPa、巴（bar）等表示壓力，另外也有采用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）、公斤力、毫米汞柱、水柱等表示。模塊5溫度與壓力檢測(cè)

【背景知識(shí)】

1巴（bar）=0.1MPa

=102kPa=105Pa）。1MPa=103kPa=106Pa）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101325Pa1公斤力（kgf/cm2）=98066.5Pa；1毫米水柱（mmH2O）=9.8066Pa。當(dāng)前14頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題引入】

物體的許多性質(zhì)和現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中，溫度常常需要準(zhǔn)確測(cè)量和有效控制的重要參數(shù)。因此，溫度檢測(cè)技術(shù)更是各行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其在石油、化工、電力、機(jī)械、冶金等重要工業(yè)領(lǐng)域中擔(dān)負(fù)著重要的任務(wù)。如冶金行業(yè)的冶煉爐溫度控制、化工反應(yīng)爐爐溫檢測(cè)控制、軋鋼加熱爐溫度檢測(cè)控制、熱鍛溫度檢測(cè)等。工業(yè)環(huán)境中對(duì)溫度檢測(cè)的要求是千差萬(wàn)別的，針對(duì)工業(yè)環(huán)境對(duì)溫度的具體要求，特別是測(cè)量溫度較高（500～1600℃）的場(chǎng)合如何選擇合適的傳感器進(jìn)行檢測(cè)是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。當(dāng)前15頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

工業(yè)環(huán)境中檢測(cè)溫度較高場(chǎng)合的測(cè)量方法有接觸式的熱電偶測(cè)溫和非接觸式測(cè)溫，但最常用溫度（500～1600℃）的測(cè)量方法還是熱電偶式溫度檢測(cè)。1．熱電偶的測(cè)溫原理將兩種不同材料的導(dǎo)體構(gòu)成一閉合回路，若兩個(gè)接點(diǎn)處溫度不同，則回路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而形成電流，這個(gè)物理現(xiàn)象稱為熱電勢(shì)效應(yīng)，簡(jiǎn)稱熱電效應(yīng)。

自由端（冷端）

工作端（熱端）

當(dāng)前16頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．熱電偶的測(cè)溫原理熱電效應(yīng)的本質(zhì)是熱電偶本身吸收了外部的熱能，在內(nèi)部轉(zhuǎn)換為電能的一種物理現(xiàn)象。熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)組成。接觸電動(dòng)勢(shì)(又稱珀?duì)栯妱?dòng)勢(shì))是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動(dòng)勢(shì)。溫差電動(dòng)勢(shì)(又稱湯姆遜電動(dòng)勢(shì))是在同一導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而使導(dǎo)體內(nèi)高溫端的自由電子向低溫端擴(kuò)散形成的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)前17頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．熱電偶的測(cè)溫原理k——

玻耳茲曼常數(shù)T——

接觸面的絕對(duì)溫度e——

單位電荷量NA——金屬電極A的自由電子密度NA——金屬電極B的自由電子密度接觸電動(dòng)勢(shì)：當(dāng)前18頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．熱電偶的測(cè)溫原理δ——湯姆遜系數(shù)，它表示溫度為1℃時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)值，與材料的性質(zhì)有關(guān)。溫差電動(dòng)勢(shì)（湯姆遜電勢(shì)）：

當(dāng)前19頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

熱電偶回路的主要性質(zhì)（1）中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相等，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。

EABC（t，t0）=EAB（t，t0）（C兩端接點(diǎn)溫度相同）CABtt0當(dāng)前20頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

中間導(dǎo)體定律應(yīng)用舉例測(cè)量液態(tài)金屬的平均溫度金屬壁面進(jìn)行溫度測(cè)量當(dāng)前21頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

熱電偶回路的主要性質(zhì)（2）中間溫度定律熱電偶AB在接點(diǎn)溫度為t1、t3時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)，等于熱電偶在接點(diǎn)溫度為t1、t2和t2、t3時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)總和。

EAB(t1,t3)=EAB(t1,t2)+EAB(t2,t3)

t1t3ABt1t2ABt2t3AB=+當(dāng)前22頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

熱電偶回路的主要性質(zhì)（3）標(biāo)準(zhǔn)電極定律當(dāng)工作端和自由端溫度為t和t0時(shí)，用導(dǎo)體A、B組成熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)等于AC熱電偶和CB熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和?；颍?）勻質(zhì)導(dǎo)體定律由一種勻質(zhì)導(dǎo)體所組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的截面積如何及導(dǎo)體的各處溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢(shì)。當(dāng)前23頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

2．熱電偶自由端溫度的處理方法熱電偶在測(cè)溫過(guò)程中，為了保證輸出熱電動(dòng)勢(shì)僅與被測(cè)溫度有關(guān)，必須保持自由端（冷端）的溫度恒定。但在實(shí)際使用時(shí)，熱電偶自由端（冷端）受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素影響很難保持恒定不變，因此，必須采取相應(yīng)的措施對(duì)其自由端（冷端）進(jìn)行處理。

（1）延引電極法（補(bǔ)償導(dǎo)線法）

溫度范圍（0℃～100℃）熱電特性相近的材料自由端延長(zhǎng)，用補(bǔ)償導(dǎo)線相連當(dāng)前24頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

（1）延引電極法（補(bǔ)償導(dǎo)線法）

B′A′屏蔽層保護(hù)層補(bǔ)償導(dǎo)線外形當(dāng)前25頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

常用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的特性配用熱電偶正-負(fù)補(bǔ)償導(dǎo)線正-負(fù)導(dǎo)線外皮顏色100℃熱電勢(shì)（mV）150℃熱電勢(shì)（mV）20℃時(shí)的電阻率(Ω·m)正負(fù)鉑銠10－鉑銅－銅鎳①紅綠0.645±0.0231.029+0.024-0.055＜0.0484×10-6鎳鉻－鎳硅銅－康銅紅藍(lán)4.095±0.156.137±0.20＜0.634×10-6鎳鉻－考銅鎳鉻－考銅紅黃6.95±0.3010.69±0.38＜1.25×10-6鎢錸5－鎢錸20銅－銅鎳②紅藍(lán)1.337±0.045－－當(dāng)前26頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

【例1】如圖為鉑銠10－鉑（S）熱電偶，A′

、B′為補(bǔ)償導(dǎo)線，溫度t1=50℃，t2=0℃，t3=30℃，t0＝0℃。（1）當(dāng)Uo=936μV時(shí)，求被測(cè)點(diǎn)溫度t。（2）如果A′、B′改為銅導(dǎo)線，此時(shí)Uo=810μV，再求溫度t。當(dāng)前27頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

【分析】（1）根據(jù)中間導(dǎo)體定律：U2＝U0，而A′、B′為補(bǔ)償導(dǎo)線，視同熱電偶A、B所以EAB(t,t2)＝U2＝U0＝936（μV）∵t2=0℃，∴直接查表可得溫度t=138℃（2）根據(jù)中間導(dǎo)體定律：U1＝U0EAB(t,t1)＝U1＝U0，根據(jù)中間溫度定律EAB(t,0℃)＝EAB(t,t1)＋EAB(t1,0℃)

＝U0＋EAB(50℃,0℃)＝1109μV直接查表可得溫度t=160

℃當(dāng)前28頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

（2）自由端（冷端）溫度補(bǔ)償一般熱電偶的分度表（溫度與熱電動(dòng)勢(shì)關(guān)系的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表格，見附錄一和附錄二）和根據(jù)分度表刻度的顯示儀表都是以熱電偶的自由端溫度等于0℃為條件的。所以在使用時(shí)必須遵守這一條件，如果自由端溫度不是0℃，盡管被測(cè)溫度不變，熱電動(dòng)勢(shì)EAB(t，t0)也將隨自由端溫度t0而變化。為了消除或補(bǔ)償由這一因素引入的測(cè)量誤差，常用以下幾種方法。①儀表調(diào)零修正法②自由端（冷端）溫度自動(dòng)補(bǔ)償當(dāng)前29頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

儀表調(diào)零修正法

在t0基本不變的情況下，儀表預(yù)先機(jī)械調(diào)零到t0處，即儀表預(yù)先輸入E（t0，0℃）則指針指向t0

。指針被預(yù)調(diào)到室溫（40C）可補(bǔ)償冷端損失

當(dāng)前30頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

自由端（冷端）溫度自動(dòng)補(bǔ)償一般采用電橋補(bǔ)償法：在熱電偶回路中串入一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾娢徊钚盘?hào)來(lái)補(bǔ)償熱電勢(shì)的變化值。E（t，0℃）=E（t，t0）+Uab

熱電偶冷端補(bǔ)償器當(dāng)前31頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

常用的國(guó)產(chǎn)冷端補(bǔ)償器型號(hào)配用熱電偶補(bǔ)償范圍(℃)電橋平衡時(shí)溫度(℃)電源(V)內(nèi)阻(Ω)功耗(VA)補(bǔ)償誤差（mV）WBC－01鉑銠10－鉑0～5020～2201＜8±0.045WBC－02鎳鉻－鎳硅(鋁)±0.16WBC－03鎳鉻－考銅±0.18WBC-57-LB鉑銠10－鉑0～402041＜0.25±(0.015+0.0015Δt)①WBC-57-EU鎳鉻－鎳硅(鋁)±(0.04+0.004Δt)WBC-57-EA鎳鉻－考銅±(0.065+0.0065Δt)①Δt為與20℃之差的溫度數(shù)值。當(dāng)前32頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

3．熱電偶的安裝與使用正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（1）安裝不當(dāng)引入的誤差（2）絕緣變差而引入的誤差（3）熱惰性引入的誤差（4）熱阻誤差當(dāng)前33頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．熱電偶的結(jié)構(gòu)及主要優(yōu)點(diǎn)熱電極絕緣套管保護(hù)套管接線盒熱電偶外形和結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前34頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

熱電偶的結(jié)構(gòu)接線盒引出線套管不銹鋼保護(hù)管固定螺紋熱電偶工作端（熱端）當(dāng)前35頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

主要優(yōu)點(diǎn)①測(cè)量精度高因直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響；②測(cè)量范圍廣常用的熱電偶從-50～1600℃均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)2800℃（如鎢、錸）；③構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。當(dāng)前36頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．熱電偶的分類（1）標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶主要有S、R、B、K、T、J、N、E七種

。常用熱電偶測(cè)溫范圍及特點(diǎn)如表所示。名稱分度號(hào)測(cè)溫范圍（℃）特點(diǎn)鉑銠10－鉑S0～1600使用溫度范圍廣，性能穩(wěn)定，精度高，復(fù)現(xiàn)性好。但熱電勢(shì)較小，高溫下銠易升華，污染鉑極，價(jià)格貴，一般用于較精密的測(cè)溫中鉑銠30－鉑銠6B0～1800使用溫度高，范圍廣，性能穩(wěn)定，精度高；易在氧化和中性介質(zhì)中使用；但價(jià)格貴，熱電動(dòng)勢(shì)小，靈敏度低鎳鉻－鎳硅K-200～1300熱電動(dòng)勢(shì)大，線性好，價(jià)廉，但材質(zhì)較脆，焊接性能及抗輻射性能較差當(dāng)前37頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

（2）普通熱電偶按固定裝置型式分類熱電偶對(duì)固定裝置和技術(shù)性能有多種要求，其固定裝置分為固定螺紋型、無(wú)固定裝置型、固定法蘭型、活動(dòng)法蘭型和角型。普通熱電偶的型式當(dāng)前38頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

（3）特殊熱電偶按結(jié)構(gòu)方式分類根據(jù)熱電偶的性能結(jié)構(gòu)方式可分為：可拆卸式熱電偶、隔爆式熱電偶、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶。

普通熱電偶外形及結(jié)構(gòu)當(dāng)前39頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

普通熱電偶當(dāng)前40頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

鎧裝熱電偶鎧裝型熱電偶可長(zhǎng)達(dá)上百米當(dāng)前41頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

防爆熱電偶當(dāng)前42頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

3．熱電偶溫度變送模塊將熱電偶的有關(guān)冷端補(bǔ)償、信號(hào)放大、線性化處理、電壓/電流轉(zhuǎn)換、斷偶處理、反接保護(hù)、限流保護(hù)等電路經(jīng)過(guò)集成化處理后直接產(chǎn)生工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，并且與被檢測(cè)的溫度量成線性關(guān)系的這樣的裝置稱為熱電偶溫度變送器。

熱電偶溫度變送器當(dāng)前43頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．溫度二次儀表溫度二次儀表是一種工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制儀表，在化學(xué)、石化和石油工業(yè)，發(fā)電、食品、紡織和造紙、冶金工業(yè)以及環(huán)境保護(hù)、空調(diào)設(shè)備等眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。儀表本身并不能單獨(dú)測(cè)量溫度，必須與溫度傳感器相配、接受其信號(hào)才能測(cè)量溫度，故稱作二次儀表。

溫度二次儀表外形圖當(dāng)前44頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．溫度二次儀表溫度二次儀表屬非電量電測(cè)儀表，無(wú)論模擬儀表還是數(shù)字儀表均可由以下幾部分構(gòu)成：測(cè)量電路、信號(hào)放大和處理單元、顯示單元和供電單元。

溫度二次儀表原理框圖當(dāng)前45頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

【案例1】燃?xì)鉄崴骰鹧鏈囟葴y(cè)量燃?xì)鉄崴鞯氖褂冒踩灾陵P(guān)重要。在燃?xì)鉄崴髦性O(shè)置有防止熄火裝置、防止缺氧不完全燃燒裝置、防缺水空燒安全裝置及過(guò)熱安全裝置等。

當(dāng)前46頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

打開熱水龍頭時(shí)，自來(lái)水壓力使燃?xì)夥峙淦髦械囊鸸茌敋饪自谳^短的一段時(shí)間里與燃?xì)夤艿澜油?，噴射出燃?xì)?。與此同時(shí)高壓點(diǎn)火電路發(fā)出10～20kV的高電壓，通過(guò)放電針點(diǎn)燃主燃燒室火焰。熱電偶1被燒紅，產(chǎn)生正的熱電勢(shì)，使電磁閥線圈得電，燃?xì)飧挠呻姶砰y進(jìn)入主燃室。

燃?xì)鉄崴鞣老ɑ?、防缺氧示意圖1-燃?xì)膺M(jìn)氣管；2-引火管；3-高壓放電針；4-主燃燒器；5-電磁閥線圈；A1、Bl-熱電偶1；A2、B2-熱電偶2當(dāng)前47頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

當(dāng)外界氧氣不足時(shí)，主燃燒室不能充分燃燒，火焰變紅且上升，在遠(yuǎn)離火孔的地方燃燒(稱為離焰)。熱電偶1的溫度必然降低，熱電勢(shì)減小，而熱電偶2被拉長(zhǎng)的火焰加熱，產(chǎn)生的熱電勢(shì)與熱電偶1產(chǎn)生的熱電勢(shì)反向串聯(lián)，相互抵消，流過(guò)電磁閥線圈的電流小于額定電流，甚至產(chǎn)生反向電流，使電磁閥關(guān)閉，起到缺氧保護(hù)作用。當(dāng)啟動(dòng)燃?xì)鉄崴鲿r(shí)，若某種原因無(wú)法點(diǎn)燃主燃燒室火焰，由于電磁閥線圈得不到熱電偶1提供的電流，處于關(guān)閉狀態(tài)，從而避免了煤氣的大量溢出。煤氣灶熄火保護(hù)裝置也采用相似的原理。當(dāng)前48頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

當(dāng)前49頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

【案例2】高溫氣體溫度測(cè)量

在一般流速下氣流與感溫元件之間的放熱系數(shù)α比同樣流速下的液體小得多，使得氣流與感溫元件間換熱困難，誤差增大。工程上常用抽氣式熱電偶來(lái)達(dá)到這一目的。抽氣式熱電偶示意圖l-遮蔽罩；2-熱電偶；-節(jié)流裝置；4-噴嘴當(dāng)前50頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

工業(yè)溫度測(cè)量

工業(yè)熱處理溫控系統(tǒng)當(dāng)前51頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

熱電偶溫度數(shù)字儀表的調(diào)試1．項(xiàng)目要求熟悉溫度測(cè)量?jī)x表回路的構(gòu)成，完成熱電偶數(shù)字顯示儀表的調(diào)試工作，掌握萬(wàn)用表在熱電偶溫度數(shù)字顯示儀表中的使用。2．設(shè)備與工具

DY系列數(shù)字顯示儀表一臺(tái)；WRNK分度號(hào)K熱電隅一支；水銀溫度計(jì)一只；萬(wàn)用表一個(gè)；萬(wàn)能信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；三蕊電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線K若干長(zhǎng)度。3．項(xiàng)目?jī)?nèi)容圖5-12熱電隅與數(shù)字顯示儀表連接圖（1）外觀技術(shù)要求：熱電隅外觀應(yīng)良好；標(biāo)志清晰；接線盒接線無(wú)松動(dòng)、套管無(wú)漏點(diǎn)；數(shù)字顯示儀表外觀應(yīng)良好；標(biāo)志清晰；無(wú)松動(dòng)、破損；無(wú)讀數(shù)缺陷；儀表示值清晰等。當(dāng)前52頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

（2）熱電隅與數(shù)字顯示儀表連接。4．操作步驟（1）儀表外觀檢查按外觀技術(shù)要求用目力觀察。（2）熱電隅的測(cè)試查看水銀溫度計(jì)溫度，對(duì)照分度表，得到室溫對(duì)應(yīng)的分度號(hào)K的電勢(shì)值；拆開熱電隅接線盒，用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量電隅接線端：電阻等于0，用信號(hào)發(fā)生器mV檔測(cè)量熱電隅接線端；熱電隅電勢(shì)值約等于室溫電勢(shì)值，則熱電隅合格，可用；電阻等于∞，則熱電隅已斷，不能用。當(dāng)前53頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

熱電隅與數(shù)字顯示儀表連接圖鎳鉻-鎳硅熱電隅分度表分度號(hào)K溫度t／℃0102030405060708090熱電隅電勢(shì)值／μV+003977981203161120222436285032663681100409545084919532757336137653969393387737200813785378938934197451015110560109601138111793當(dāng)前54頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

（3）熱電隅與數(shù)字顯示儀表連接測(cè)試①按原理圖和數(shù)字顯示儀表說(shuō)明書檢查接線線路是否正確。②接線無(wú)誤，數(shù)字顯示儀表接通電源，按廠家規(guī)定時(shí)間預(yù)熱。③數(shù)字顯示儀表按說(shuō)明書設(shè)定輸入信號(hào)為熱電隅K，量程范圍為0～500℃。④將熱電隅放置于少許冷水容器內(nèi)，慢慢加入熱水，觀察數(shù)字顯示儀表的變化。⑤當(dāng)數(shù)字顯示儀表溫度顯示50℃時(shí)，停止加入熱水，將水銀溫度計(jì)插入容器，觀察水銀溫度計(jì)的溫度是否與數(shù)字顯示儀表一致；記下數(shù)字顯示儀表溫度，給數(shù)字顯示儀表斷電，用萬(wàn)用表mV檔測(cè)量此時(shí)熱電隅的電勢(shì)值，與表對(duì)照，觀察所測(cè)得電勢(shì)值對(duì)應(yīng)的溫度是否與數(shù)字顯示儀表溫度一致。當(dāng)前55頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

⑥給數(shù)字顯示儀表接通電源，拆開熱電隅接線盒，拆掉一根電線，觀察此時(shí)數(shù)字顯示儀表顯示數(shù)值。⑦拆開熱電隅接線盒，補(bǔ)償導(dǎo)線正負(fù)極對(duì)換，觀察此時(shí)數(shù)字顯示儀表顯示數(shù)值。5．?dāng)?shù)據(jù)處理及思考（1）對(duì)實(shí)踐操作的數(shù)據(jù)記錄和進(jìn)行處理，對(duì)操作中出現(xiàn)現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論。（2）思考問(wèn)題：分別用一般電纜和補(bǔ)償導(dǎo)線作為熱電隅與數(shù)字顯示儀表的連接導(dǎo)線，結(jié)果會(huì)有什么不同？當(dāng)前56頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

1．熱電偶的選擇選擇熱電偶要根據(jù)使用測(cè)量精度、溫度范圍、使用介質(zhì)、測(cè)定對(duì)象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。（1）測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇（2）使用介質(zhì)的選擇S型、B型、K型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原介質(zhì)中使用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原介質(zhì)。（3）耐久性及熱響應(yīng)性的選擇（4）測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇當(dāng)前57頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

2．熱電偶常見故障原因及處理當(dāng)前58頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

2．熱電偶常見故障原因及處理當(dāng)前59頁(yè)，總共123頁(yè)。單元1熱電偶式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

3．熱電偶溫度檢測(cè)故障判斷與檢查（1）檢查：①有溫度變送器時(shí)是否指示為1～5V直流電壓；②無(wú)溫度變送器時(shí)相應(yīng)熱電偶是否為mV信號(hào)；③查控制系統(tǒng)的輸入接口。若存在問(wèn)題，調(diào)校顯示儀表。（2）檢查熱電偶接線盒：是否進(jìn)水、短路、銹蝕等。（3）測(cè)量mV信號(hào)，若存在問(wèn)題，調(diào)校溫度變送器。（4）抽出熱電偶檢查：①保護(hù)套管內(nèi)是否進(jìn)入工藝介質(zhì)；②陶瓷絕緣是否損壞。存在問(wèn)題，則進(jìn)行處理。（5）檢查冷端溫度是否變化，冷端溫度若變化，調(diào)整冷端溫度。（6）檢查補(bǔ)償導(dǎo)線是否絕緣、老化，若不絕緣或老化，更換補(bǔ)償導(dǎo)線。（7）檢查工藝因素。當(dāng)前60頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題引入】

在工業(yè)生產(chǎn)中除了中高溫區(qū)的檢測(cè)外，還有大量的溫度檢測(cè)在中低溫區(qū)（-100～600℃），如高分子材料生產(chǎn)、加工與塑形等環(huán)節(jié)的溫度測(cè)量、普通化工原料生產(chǎn)過(guò)程的溫度測(cè)量等。中低溫區(qū)域內(nèi)選擇熱電偶進(jìn)行溫度進(jìn)行檢測(cè)就不一定合適，通常選擇熱電阻進(jìn)行檢測(cè)更加科學(xué)合理。熱電阻具有測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定、抗振性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫耐壓性能好、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，用于醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、阻值計(jì)算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常廣泛。當(dāng)前61頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．熱電阻的測(cè)溫原理絕大部分金屬熱電阻阻值是隨溫度升高而增大的。【例】取一只100W/220V

燈泡，計(jì)算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為484，而用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆。當(dāng)前62頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

材料鉑（WZP）銅（WZC）使用溫度范圍(oC)-200～＋960-50～+150電阻率(Ω·m×10-6)0.0981～0.1060.0170℃～100℃間電阻溫度系數(shù)平均值(1/℃)0.00392～0.003980.00425～0.00428化學(xué)穩(wěn)定性在氧化性介質(zhì)中較穩(wěn)定，不能在還原性介質(zhì)中使用，尤其在高溫情況下超過(guò)100℃易氧化特性特性近于線性、性能穩(wěn)定，精度高線性較好，價(jià)格低廉應(yīng)用可作標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫裝置適于測(cè)量低溫、無(wú)水分、無(wú)侵蝕性介質(zhì)的溫度熱電阻的主要技術(shù)參數(shù)當(dāng)前63頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

2．熱電阻的接線方式（1）二線制在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)。連接導(dǎo)線必然存在引線電阻，其大小與導(dǎo)線材質(zhì)和長(zhǎng)度等因素有關(guān)，該方式只適用于引線很短或測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。（2）三線制在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的。（3）四線制在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于引線較長(zhǎng)的高精度溫度檢測(cè)。當(dāng)前64頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

2．熱電阻的接線方式采用恒壓源供電的熱電阻三線制接線法采用恒流源供電的熱電阻四線制接線法當(dāng)前65頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

3．熱電阻溫度變送器模塊將被測(cè)溫度經(jīng)熱電阻轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，再由熱電阻溫度變送器模塊將其轉(zhuǎn)換為直流標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。熱電阻溫度變送模塊有Pt100，Pt1000，Cu50，Cu100溫度傳感器配套的4～20mA直流輸出模塊或0-5V電壓輸出型模塊。溫度變送器安裝示意圖熱電阻溫度變送器模塊當(dāng)前66頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

熱電阻傳感器主要用于對(duì)溫度或和溫度有關(guān)的參量進(jìn)行檢測(cè)。在工業(yè)上被廣泛用來(lái)測(cè)量－200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。金屬熱電阻（熱電阻）半導(dǎo)體熱電阻（熱敏電阻）按性質(zhì)分類當(dāng)前67頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

熱電阻熱敏電阻當(dāng)前68頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．熱電阻的結(jié)構(gòu)熱電阻溫度計(jì)有不同的結(jié)構(gòu)形式，如鉑電阻通常將鉑金屬絲繞制成一個(gè)自由螺旋形式或繞在一絕緣支架上，根據(jù)不同的溫度測(cè)量范圍和不同的應(yīng)用條件將溫度計(jì)置入一保護(hù)管中，保護(hù)管材料可以是玻璃、石英、陶瓷、不銹鋼或鎳。幾種熱電阻傳感器的結(jié)構(gòu)當(dāng)前69頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

銅熱電阻汽車用水溫傳感器當(dāng)前70頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．其他熱電阻簡(jiǎn)介（1）防爆熱電阻利用間隙隔爆原理，設(shè)計(jì)具有足夠強(qiáng)度的接線盒等部件，將所有會(huì)產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的零部件都密封在接線盒腔內(nèi)，當(dāng)腔內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí)，能通過(guò)接合面間隙熄火和冷卻，使爆炸后的火焰和溫度傳不到腔外。（2）鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻它比裝配式鉑電阻直徑小，易彎曲，抗震性好，適宜安裝在裝配式熱電阻無(wú)法安裝和要求快速反應(yīng)、微型化等特殊場(chǎng)合。鎧裝熱電阻外保護(hù)套采有不銹鋼，內(nèi)充滿高密度氧化物質(zhì)絕緣體，因此，鎧裝熱電阻具有很強(qiáng)的抗污染性能和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，適合安裝在環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。當(dāng)前71頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．其他熱電阻簡(jiǎn)介防爆熱電阻當(dāng)前72頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．其他熱電阻簡(jiǎn)介鎧裝熱電阻當(dāng)前73頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

3．不同型式熱電阻的應(yīng)用場(chǎng)合熱套型熱電阻適合于蒸汽管道、鍋爐等場(chǎng)所；耐磨型熱電阻廣泛應(yīng)用于煉鋼煉鐵、石化、機(jī)械制造、玻璃陶瓷、塑料橡膠、釀酒制藥、水處理、核工業(yè)等行業(yè)；防腐型熱電阻采用新型防腐材料，適合于各種腐蝕性；衛(wèi)生型熱電阻可測(cè)量氣體或液體溫度，也可以是集成溫度變送器，適合牛奶，啤酒，飲料等食品及制藥衛(wèi)生行業(yè)應(yīng)用；插座型熱電阻可應(yīng)用于電站、冶金、輕工、食品、紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、科研、農(nóng)業(yè)以及機(jī)械行業(yè)提供新一代優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；防爆型熱電阻使用在常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體、蒸氣的化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)；鎧裝型熱電阻應(yīng)用于煉鋼煉鐵、釀酒制藥、輕工紡織、食品、煙草、水處理、火電及核工業(yè)等行業(yè)。當(dāng)前74頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

火藥燃燒氣體溫度的測(cè)量溫度傳感器選用Pt100熱電阻。為防止燃燒氣體損壞傳感器，傳感器應(yīng)予以良好的固定并距氣體噴口有一定的距離。傳感器測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。由振子示波器測(cè)得的燃燒氣體的溫度曲線。燃燒氣體溫度曲線燃燒氣體溫度測(cè)量原理當(dāng)前75頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

熱電阻溫度數(shù)字儀表的調(diào)試1．項(xiàng)目要求熟悉溫度測(cè)量?jī)x表回路的構(gòu)成，完成熱電偶數(shù)字顯示儀表的調(diào)試工作，掌握萬(wàn)用表在熱電偶溫度數(shù)字顯示儀表中的使用。2．設(shè)備與工具

DY系列數(shù)字顯示儀表一臺(tái)；WZP-230Pt100熱電阻一支；水銀溫度計(jì)一只；萬(wàn)用表一個(gè)；萬(wàn)能信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)；三蕊電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線K若干長(zhǎng)度。3．項(xiàng)目?jī)?nèi)容（1）外觀技術(shù)要求：熱電阻外觀應(yīng)良好；標(biāo)志清晰；接線盒接線無(wú)松動(dòng)、套管無(wú)漏點(diǎn)；數(shù)字顯示儀表外觀應(yīng)良好；標(biāo)志清晰；無(wú)松動(dòng)、破損；無(wú)讀數(shù)缺陷；儀表示值清晰等。當(dāng)前76頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

（2）熱電阻與數(shù)字顯示儀表連接。4．操作步驟（1）儀表外觀檢查按外觀技術(shù)要求用目力觀察。（2）熱電阻的測(cè)試①查看水銀溫度計(jì)溫度，對(duì)照分度表得到室溫對(duì)應(yīng)的Pt100電阻值。②拆開電阻體接線盒，用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量電阻體接線端，電阻體阻值約等于室溫電阻值，則電阻體合格，可用；電阻體阻值等于∞，電阻體斷路，不可用；電阻體阻值約等于0，電阻體短路，不可用。當(dāng)前77頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

熱電隅與數(shù)字顯示儀表連接圖鉑電阻分度表R0=100.00Ω分度號(hào)Pt100

溫度t／℃

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90熱電阻值／Ω+0100.00103.90107.79111.67115.54119.40123.24127.07130.89134.70100138.50142.29146.06149.82153.58157.31161.04164.76168.46172.16當(dāng)前78頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

（3）熱電阻與數(shù)字顯示儀連接測(cè)試①按原理圖和數(shù)字顯示儀說(shuō)明書來(lái)檢查接線線路是否正確。②確認(rèn)接線無(wú)誤時(shí)，數(shù)字顯示儀接通電源，按規(guī)定時(shí)間預(yù)熱。③數(shù)字顯示儀表按說(shuō)明書設(shè)定輸入信號(hào)為Pt100，量程范圍為0～100℃。④將電阻體放置于少許冷水容器內(nèi)，慢慢加入熱水，觀察數(shù)字顯示儀表的變化。⑤當(dāng)數(shù)字顯示儀表溫度顯示50℃時(shí)，停止加入熱將水銀溫度計(jì)插入容器，觀察水銀溫度計(jì)的溫度是否與數(shù)字顯示儀表一致；記下數(shù)字顯示儀表溫度，給數(shù)字顯示儀表斷電，用萬(wàn)用表測(cè)量此時(shí)電阻體的電阻值，與表對(duì)照，觀察所測(cè)得電阻值對(duì)應(yīng)的溫度是否與數(shù)字顯示儀溫度一致。當(dāng)前79頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

⑥給數(shù)字顯示儀表接通電源，拆開電阻體接線盒，拆掉一根電線，觀察此時(shí)數(shù)字顯示儀表顯示數(shù)值。⑦給電阻體接好線，在電阻體套管內(nèi)加入一些冷水，觀察此時(shí)數(shù)字顯示儀表顯示數(shù)值。5．?dāng)?shù)據(jù)處理及思考（1）對(duì)實(shí)踐操作的數(shù)據(jù)記錄和進(jìn)行處理，對(duì)操作中出現(xiàn)現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論。（2）思考問(wèn)題：水銀溫度計(jì)指示溫度如果與數(shù)字顯示儀表（配Pt100）溫度相差3～5℃，分析造成誤差的原因。當(dāng)前80頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

1．熱電阻的選擇①根據(jù)測(cè)溫范圍選擇：熱電阻測(cè)量溫度范圍一般在-200～800℃，一般500℃以下選擇熱電阻；而熱電偶測(cè)量溫度范圍一般在400～1800℃，一般500℃以上選擇熱電偶。在選擇時(shí)如果測(cè)量溫度在200℃左右就應(yīng)該選擇熱電阻測(cè)量，如果測(cè)量溫度在600℃就應(yīng)該選擇K型熱電偶，如果測(cè)量溫度在1200～1600℃就應(yīng)該選擇S型或者B型熱電偶；②根據(jù)測(cè)量精度選擇：對(duì)精度要求較高選擇熱電阻，對(duì)精度要求不高選擇熱電偶；③根據(jù)測(cè)量范圍選擇：熱電阻所測(cè)量的一般指空間平均溫度，熱電偶所測(cè)量的一般指“點(diǎn)”溫。當(dāng)前81頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

2．熱電阻的安裝與使用

（1）應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置，盡量避免在閥門、彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻。（2）測(cè)量端應(yīng)迎著介質(zhì)流向，至少與被測(cè)介質(zhì)流向成90o角，不得已時(shí)切勿與被測(cè)介質(zhì)形成順流，否則易產(chǎn)生測(cè)量誤差。（3）熱電阻應(yīng)避免熱輻射產(chǎn)生的測(cè)溫誤差。在溫度較高的場(chǎng)合，應(yīng)盡量減少被測(cè)介質(zhì)與設(shè)備表面間的溫度差，必要時(shí)，可在感溫元件與器壁間加裝防輻射罩。（4）安裝承受壓力的熱電阻時(shí)，必須保證其密封性，應(yīng)盡量安裝在沒(méi)有震動(dòng)或震動(dòng)很小的地方，同時(shí)要便于施工和維護(hù)。（5）熱電阻接線盒出孔應(yīng)向下方，以防因密封不良而使水汽、灰塵或臟物等落入接線盒中影響測(cè)量。（6）為了減少測(cè)量誤差，熱電阻應(yīng)該有足夠的安裝深度。當(dāng)前82頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

2．熱電阻的安裝與使用

插座式熱電阻端面熱電阻示意圖活動(dòng)法蘭式熱電阻當(dāng)前83頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

2．熱電阻的安裝與使用

熱電阻安裝示意圖當(dāng)前84頁(yè)，總共123頁(yè)。單元2熱電阻式溫度檢測(cè)

【拓展提高】

3．熱電阻/熱電偶溫度變送器舉例SBWR/SBWZ系列熱電偶/熱電阻溫度變送器模塊，用于DDZ-S系列儀表中的現(xiàn)場(chǎng)安裝式溫度變送器單元。采用硅橡膠密封結(jié)構(gòu)，耐震，耐濕、適合在惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中安裝使用。特點(diǎn)：①輸出4～20mA；②輸入端開路指示，冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償；③精度高、功耗低，使用環(huán)境溫度范圍寬，工作穩(wěn)定可靠；④可使用ZBT通訊設(shè)備和普通計(jì)算機(jī)；⑤可按用戶實(shí)際需要調(diào)整變送器顯示屏的顯示方向。SBWR/SBWZ系列熱電偶/熱電阻溫度變送器模塊當(dāng)前85頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【問(wèn)題引入】

壓力的檢測(cè)有多種多樣，它們分別用于不同場(chǎng)合。為了適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中壓力信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送和顯示的需要，常將彈簧管壓力表中附加一些變換裝置，把彈簧管自由端的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為某些電量的變化，從而構(gòu)成各種類型壓力表，如電阻式、電感式、霍爾式等。但是，這類壓力表都是先經(jīng)彈簧管把壓力變化成位移后再轉(zhuǎn)換為電量而進(jìn)行測(cè)量的。所以，它們不能適應(yīng)快速變化的脈動(dòng)壓力和高真空、超高壓等場(chǎng)合下進(jìn)行測(cè)量的需要。電容式、擴(kuò)散硅式壓力檢測(cè)具有較好的動(dòng)態(tài)特性，可以滿足以上要求。當(dāng)前86頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．電容式傳感器基本工作原理及結(jié)構(gòu)形式忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容的理想公式為

d——極板間距離；

A

——極板面積；ε——電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)。當(dāng)前87頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．電容式傳感器基本工作原理及結(jié)構(gòu)形式改變d、A、三個(gè)參量中的任意一個(gè)量，均可使平板電容的電容量C改變。固定三個(gè)參量中的兩個(gè)，可以做成三種類型的電容傳感器。電容聲傳感器當(dāng)前88頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

1．電容式傳感器基本工作原理及結(jié)構(gòu)形式幾種不同電容式傳感器的原理結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前89頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【問(wèn)題分析】

2．電容式壓力變送器結(jié)構(gòu)及原理電容式差壓變送器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、2、3-電極引線；4-差動(dòng)電容膜盒座；5-差動(dòng)電容膜盒；6、15-負(fù)、正壓側(cè)導(dǎo)壓口；7-硅油；8、14-負(fù)、正壓側(cè)隔離膜片；9、13-負(fù)、正壓側(cè)基座；10、12-負(fù)、正壓側(cè)弧形電極；11-傳感膜片；16-放氣排液螺釘；17-O形密封環(huán)；18-插頭；19-絕緣層；20-焊接密封當(dāng)前90頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．變換壓力的彈性敏感元件當(dāng)前91頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．變換壓力的彈性敏感元件當(dāng)前92頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．變換壓力的彈性敏感元件波紋膜片波紋膜盒當(dāng)前93頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

1．變換壓力的彈性敏感元件等截面薄板薄壁圓筒和薄壁半球當(dāng)前94頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路電容式傳感器將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電容變化后，必須采用轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為電壓、電流或頻率信號(hào)。變壓器電橋電路當(dāng)前95頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路調(diào)頻電路當(dāng)前96頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路脈沖寬度調(diào)制當(dāng)前97頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

脈沖寬度調(diào)制tuAuBuABUFUGUrUrU1-U100000U1U2T1T2ttttuAuBuABUFUGUrUr-U1U1T100000T2U1U2ttttt當(dāng)前98頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路設(shè)R1＝R2＝R，則當(dāng)前99頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

2．電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路脈沖調(diào)寬電路特點(diǎn)：①消除了非線性；②不需要相敏檢波即能獲得較大的直流輸出；③電路只采用直流電源，不需要頻率發(fā)生器；④頻率對(duì)輸出無(wú)影響；⑤對(duì)輸出矩形波純度要求不高。差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路R2D1D2ABR1C1C2U0FUrG+-+-QQRS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A2A1當(dāng)前100頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

3．電容式壓力、差壓變送器的特點(diǎn)（1）具有高精度、高可靠性，精度均達(dá)到0.1％～0.2％；（2）把壓力測(cè)量元件對(duì)溫度和靜壓的特征信號(hào)存貯在內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（PROM）內(nèi)，在線測(cè)量時(shí)能隨著溫度和靜壓的變化而自動(dòng)補(bǔ)償；（3）應(yīng)用數(shù)字通信技術(shù)，能進(jìn)行遠(yuǎn)距離設(shè)定量程、零位等有關(guān)數(shù)據(jù)；（4）具有自診斷檢測(cè)功能等。當(dāng)前101頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類壓力測(cè)量?jī)x表按工作原理分為液柱式、彈性式、負(fù)荷式和電測(cè)式等類型。液壓式壓力測(cè)量?jī)x表常稱為液柱式壓力計(jì)，它是以一定高度的液柱所產(chǎn)生的壓力，與被測(cè)壓力相平衡的原理測(cè)量壓力的。彈性式壓力測(cè)量?jī)x表是利用各種不同形狀的彈性元件，在壓力下產(chǎn)生變形的原理制成的壓力測(cè)量?jī)x表。負(fù)荷式壓力測(cè)量?jī)x表常稱為負(fù)荷式壓力計(jì)，它是直接按壓力的定義制作的，常見的有活塞式壓力計(jì)、浮球式壓力計(jì)和鐘罩式壓力計(jì)。電測(cè)式壓力測(cè)量?jī)x表是利用金屬或半導(dǎo)體的物理特性，直接將壓力轉(zhuǎn)換為電壓、電流信號(hào)或頻率信號(hào)輸出。當(dāng)前102頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類液柱式壓力檢測(cè)當(dāng)前103頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類彈性式壓力儀表當(dāng)前104頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類活塞式壓力儀表當(dāng)前105頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類電測(cè)式式壓力儀表——電阻應(yīng)變片當(dāng)前106頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類電測(cè)式式壓力儀表電渦流壓力傳感器當(dāng)前107頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類電測(cè)式式壓力儀表霍爾式壓力檢測(cè)壓電式壓力檢測(cè)當(dāng)前108頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【知識(shí)鏈接】

4．壓力檢測(cè)儀表的分類電測(cè)式式壓力儀表擴(kuò)散硅壓力傳感器1一引出線；2一電極；3一擴(kuò)散電阻引線；4一擴(kuò)散型應(yīng)變片5—

單晶硅膜片；6—硅環(huán)；7一玻璃粘接劑；8一玻璃基板當(dāng)前109頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

1151電容式智能壓力變送器利用差壓電容原理，對(duì)壓力參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。敏感部件設(shè)計(jì)為微位移形式，采用熔焊形成的全密封球形電極差動(dòng)電容感壓結(jié)構(gòu)，直接測(cè)量各種壓力變化；可有效地克服由機(jī)械內(nèi)部傳遞沖擊振動(dòng)帶來(lái)的影響，具有良好的穩(wěn)定性。1．主要技術(shù)性能（1）測(cè)量范圍：0～0.12kPa，0～41.37kPa；量程比為l：15（智能型），l：6（普通型）；圖5-301151電容式智能壓力變送器外形圖（2）測(cè)量精度：±0.1％（智能型），±0.2％～±0.25％（普通型），±0.5％（微差壓）；（3）輸出信號(hào)：直流電流4～20mA，供電電源：直流電流12～45V。當(dāng)前110頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【應(yīng)用案例】

2．壓力（差壓）變送器的耐腐蝕和防爆（1）耐腐蝕在1151型、ST3000型、PM10型壓力（差壓）變送器中，有供用戶選擇的不同接觸介質(zhì)的材料，以滿足用戶需要。（2）防爆在工業(yè)自動(dòng)化儀表中，一般只選擇兩種來(lái)滿足用戶要求：一種是隔爆型（GB3836.2－83），其防爆等級(jí)為dⅡBT4；一種是本安型（GB3836.4－83），其防爆等級(jí)為iaⅡCT6。1151電容式智能壓力變送器外形圖當(dāng)前111頁(yè)，總共123頁(yè)。單元3電容式壓力檢測(cè)

【實(shí)踐項(xiàng)目】

壓力變送器的認(rèn)識(shí)與校驗(yàn)1．項(xiàng)目要求通過(guò)本項(xiàng)目訓(xùn)練認(rèn)識(shí)各種壓力變送器的外形、結(jié)構(gòu)和信號(hào)輸入、輸出的位置，并且掌握壓力變送器校驗(yàn)的方法。2．設(shè)備與工具