页数:19页文件大小:5.94 MB来源: 测量仪表及自动化ppt课件
本课件先说明温标与温度测量仪表分类,再重点讲解热电偶的组成、温差电势与接触电势、回路总电动势与两条基本定律,常用热电偶分度号 B、S、K、E、T 的测温范围,冷端温度四种处理方法,以及热电阻原理、常用热电阻与安装规范。
温度是重要的热工参数,温度过高会导致炉子损坏、影响生产正常进行,因此测温并加以控制具有重要意义。
温度测量仪表分类:
常见形式:玻璃液体式温度计、气体压力式温度计、双金属温度计等。
双金属温度计利用两种膨胀系数不同的金属片焊接在一起,受热膨胀程度不同产生弯曲,弯曲程度与温度成比例。
热电效应:两种不同导体或半导体连成闭合回路,若两接点温度不同,回路中会产生热电动势,该电势包括温差电势和接触电势。
实践证明接触电势远大于温差电势,热电势主要由接触电势决定:
EAB(t, t₀) = eAB(t) + eB(t, t₀) − eAB(t₀) − eA(t, t₀),忽略温差电势后可得简化式。
热电偶产生的热电势与温度呈非线性关系,国家标准给出 t₀ = 0℃ 时各种标准热电偶电势值的分度表。
| 分度号 | 材料 | 测温范围 | 特点 |
|---|---|---|---|
| B | 铂铑30—铂铑6 | 300~1600℃ | 精度高,适于高温测量,价格高,热电势很小 |
| S | 铂铑10—铂 | −20~1300℃ | 精度最高,可作基准热偶,价格高 |
| K | 镍铬—镍硅 | −50~1000℃ | 热电势大,造价低,应用广 |
| E | 镍铬—康铜 | −200~750℃ | 电势最大,价格便宜,耐腐蚀,应用广 |
| T | 铜—康铜 | −200~300℃ | 精度较高,稳定性好,低温测量灵敏度高 |
冷端处于环境中,环境温度变化会导致热电势变化,保持 t₀ 稳定对提高测温准确性、保持热电势与热端温度单值函数关系十分重要。
用两种与热电偶材料热电特性相近但较便宜的导体把冷端由现场延伸到控制室,这种导线称为补偿导线,分补偿型和延伸型两种,型号须与热电偶分度号对应,连接时两端极性须对应。
冰水混合物为 0℃,将冷端延伸到冰水混合物中,则测得 EAB(t, 0),可直接查分度表求得温度。
冰浴法多用于实验室与高精度测温场合,可把冷端温度恒定在 0℃,从而省去冷端温度修正计算。
若桥路设计在 20℃ 平衡,显示仪表起始点应调到 20℃。
热电偶适合高温测量,温度较低(−200~500℃)时可用热电阻温度计。
| 类型 | 分度号 | 测温范围 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 铂电阻 | Pt10(起始电阻 10Ω)、Pt100(起始电阻 100Ω) | −200~850℃ | 精度高,性能稳定,非线性 |
| 铜电阻 | Cu50(起始电阻 50Ω)、Cu100(起始电阻 100Ω) | −50~150℃ | 价格低,灵敏度高,易氧化,线性好 |
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