過程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)：14-04第3章2節(jié)溫度

過程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)：14-04第3章2節(jié)(溫度目錄溫度測(cè)量?jī)x表概述熱電偶和熱電阻溫度顯示儀表溫度控制系統(tǒng)溫度測(cè)量與控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)01溫度測(cè)量?jī)x表概述通過直接接觸被測(cè)物體，利用熱傳導(dǎo)或熱輻射原理測(cè)量溫度。例如熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。利用紅外線、微波等物理原理，不直接接觸被測(cè)物體即可測(cè)量溫度。例如紅外測(cè)溫儀、輻射溫度計(jì)等。溫度測(cè)量?jī)x表的種類非接觸式溫度測(cè)量?jī)x表接觸式溫度測(cè)量?jī)x表基于塞貝克效應(yīng)，將兩種不同材料的導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端溫度不同時(shí)，回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，通過測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小即可得到溫度值。熱電偶利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，通過測(cè)量電阻值的變化即可得到溫度值。熱電阻利用紅外輻射的物理性質(zhì)，通過測(cè)量物體發(fā)射的紅外輻射能量來(lái)計(jì)算物體的表面溫度。紅外測(cè)溫儀溫度測(cè)量?jī)x表的工作原理根據(jù)測(cè)量范圍選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表根據(jù)被測(cè)物體的溫度范圍選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表，確保其能夠準(zhǔn)確測(cè)量所需范圍的溫度值。根據(jù)安裝條件選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，如空間大小、是否需要接觸被測(cè)物體等，選擇合適的溫度測(cè)量?jī)x表，以確保其能夠方便、安全地安裝和使用。使用注意事項(xiàng)在使用溫度測(cè)量?jī)x表時(shí)，需要注意保護(hù)其感測(cè)元件，避免受到外界環(huán)境的干擾和損壞；同時(shí)，需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，以確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。溫度測(cè)量?jī)x表的選型與使用02熱電偶和熱電阻原理熱電偶是一種將溫度轉(zhuǎn)換成電勢(shì)差的傳感器，其原理基于塞貝克效應(yīng)（Seebeckeffect），即兩種不同材料組成的閉合回路中，當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。種類常見的熱電偶種類包括鎳鉻-鎳鋁熱電偶、鎳鉻-銅鎳熱電偶、鐵-康銅熱電偶等，不同種類的熱電偶具有不同的熱電特性，適用于不同的溫度測(cè)量范圍。熱電偶的原理及種類原理熱電阻是利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，通過測(cè)量電阻值的大小來(lái)間接測(cè)量溫度。種類常見的熱電阻有銅熱電阻和鉑熱電阻，其中銅熱電阻適用于測(cè)量-50℃~150℃的溫度范圍，而鉑熱電阻則具有更高的測(cè)溫精度和穩(wěn)定性，適用于測(cè)量0℃~650℃的溫度范圍。熱電阻的原理及種類熱電偶和熱電阻廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，如鋼鐵、石油、化工、電力等行業(yè)的溫度監(jiān)測(cè)和控制，以及實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)中的溫度測(cè)量。應(yīng)用場(chǎng)合熱電偶具有測(cè)量范圍廣、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在輸出信號(hào)較小、易受環(huán)境干擾等缺點(diǎn)。而熱電阻則具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、輸出信號(hào)大等優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)溫范圍較窄，且易受到導(dǎo)體材料和連接方式的影響。優(yōu)缺點(diǎn)熱電偶和熱電阻的應(yīng)用場(chǎng)合與優(yōu)缺點(diǎn)03溫度顯示儀表模擬式溫度顯示儀表指針式溫度顯示儀表通過指針的偏轉(zhuǎn)角度來(lái)顯示溫度，直觀但精度較低。標(biāo)尺式溫度顯示儀表通過標(biāo)尺上的刻度來(lái)顯示溫度，精度較高但讀取不便。利用熱敏電阻或熱電偶等傳感器，將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再通過數(shù)字顯示技術(shù)顯示溫度值。電子溫度計(jì)具備溫度測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、通信等功能，可與計(jì)算機(jī)或手機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄。智能溫度計(jì)數(shù)字式溫度顯示儀表0102智能溫度顯示儀表可通過軟件進(jìn)行編程和設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量模式和控制策略，滿足不同工業(yè)領(lǐng)域的需求。具備自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)轉(zhuǎn)換等功能，能夠適應(yīng)不同的測(cè)量環(huán)境，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。04溫度控制系統(tǒng)用于檢測(cè)被控對(duì)象的溫度，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。溫度傳感器控制器執(zhí)行器接收來(lái)自傳感器的電信號(hào)，與設(shè)定值進(jìn)行比較，輸出控制信號(hào)。接收控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)加熱或冷卻裝置，調(diào)節(jié)被控對(duì)象的溫度。030201溫度控制系統(tǒng)的組成與工作原理被控對(duì)象需要溫度控制的設(shè)備或過程。連接線路連接各部件的信號(hào)傳輸線路。工作原理溫度傳感器檢測(cè)被控對(duì)象的溫度，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸至控制器；控制器將接收到的電信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差的大小輸出控制信號(hào)；執(zhí)行器接收控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)加熱或冷卻裝置調(diào)節(jié)被控對(duì)象的溫度，使實(shí)際溫度接近或等于設(shè)定溫度。溫度控制系統(tǒng)的組成與工作原理開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)的類型與特點(diǎn)僅控制器對(duì)溫度進(jìn)行控制，不涉及反饋環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力較差。多個(gè)控制器對(duì)不同區(qū)域的溫度進(jìn)行控制，各控制器之間相互獨(dú)立，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性?？刂破魍ㄟ^傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被控對(duì)象的溫度，根據(jù)偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有較好的抗干擾能力。所有溫度控制功能集中在一個(gè)控制器中，便于管理和維護(hù)，但可擴(kuò)展性較差。塑料加工的溫度控制控制塑料加工過程中的溫度，確保塑料制品的形狀和質(zhì)量。食品加工的溫度控制在食品加工過程中，如殺菌、烘干等環(huán)節(jié)，需要精確控制溫度以確保食品安全和品質(zhì)。工業(yè)爐窯的溫度控制通過調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例05溫度測(cè)量與控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)利用紅外輻射原理測(cè)量溫度，具有非接觸、響應(yīng)速度快、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的溫度測(cè)量。紅外測(cè)溫技術(shù)利用光纖作為溫度傳感器，具有耐腐蝕、耐高壓、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的溫度測(cè)量。光纖測(cè)溫技術(shù)高精度、高穩(wěn)定性的溫度測(cè)量技術(shù)VS集成溫度傳感器、信號(hào)處理和數(shù)字通信等功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫度監(jiān)控系統(tǒng)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)溫度監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享和預(yù)警等功能。智能溫度傳感器智能化、網(wǎng)絡(luò)化的溫度控制技術(shù)多點(diǎn)測(cè)溫技術(shù)在同一測(cè)量點(diǎn)上同時(shí)測(cè)量多個(gè)參數(shù)，如溫