溫度檢測(cè)及儀表.doc

溫度檢測(cè)及儀表一、對(duì)于溫度的概述溫度是表示物體冷熱程度的物理量，溫度參數(shù)是不能直接測(cè)量的，只能根據(jù)物體的某些特性與溫度之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)對(duì)這些特性參數(shù)的測(cè)量間接獲得。測(cè)量600以下的測(cè)溫儀表叫溫度計(jì)，測(cè)量600以上的測(cè)溫儀表叫高溫計(jì)（一） 測(cè)溫儀表的分類按測(cè)量方式，溫度測(cè)量?jī)x表可分為接觸式和非接觸式兩大類。按接觸式溫度測(cè)量?jī)x表一般有熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)等，非接觸式一般有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀等。具體分類如下：1、 接觸式：1）膨脹式：a、膨脹式 b、壓力表式 c、熱電阻式：pt100、pt10 d、熱電偶式：B S K E T說(shuō)明：接觸法可直接測(cè)得被測(cè)物體的溫度，因而簡(jiǎn)單，可靠、測(cè)量精度高。熱議兩個(gè)冷熱程度不同的物體互相接觸時(shí)，必然要發(fā)生熱交換現(xiàn)象，熱量由較熱的物體傳到較冷的物體，直到兩個(gè)物體的冷熱程度完全一致，于是，可以測(cè)量通過(guò)選擇物體的某一物理量（列如液體的體積、導(dǎo)體的電阻等），得出被測(cè)物體的溫度數(shù)值。2、 非接觸式：1）光學(xué)高溫計(jì) 2）輻射高溫計(jì)3）比色高溫計(jì)說(shuō)明：非接觸法測(cè)量時(shí)，測(cè)量元件不與被測(cè)物體直接接觸，它是利用物體的熱輻射，通過(guò)對(duì)輻射能量來(lái)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的。（二） 溫度測(cè)量的基本原理1、 應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫2、 利用壓力歲溫度變化的原理測(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、 應(yīng)用熱膨輻射原理測(cè)溫二、熱電偶溫度計(jì) 1、熱電偶溫度計(jì)是利用熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度的，熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)回路時(shí)，如果兩端結(jié)點(diǎn)溫度不同，則回路中就將產(chǎn)生一定大小的電流，這個(gè)電流的大小與導(dǎo)體材料以及結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān)。兩個(gè)結(jié)點(diǎn)一個(gè)為T端，測(cè)量端，一個(gè)為T0端，參比端，在實(shí)際測(cè)量中，熱電偶產(chǎn)生的毫伏信號(hào)要用較精密的毫伏表或I/O卡件測(cè)量。2、在熱電偶回路種，兩結(jié)點(diǎn)溫度為T,T0時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)，等于該熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為T,Ta和Ta,T0時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。EAB(T,T0)=EAB(T,Ta)EAB(Ta,T0)，利用熱電偶的中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律，我們可以將熱電偶T0端拆開(kāi)，接入測(cè)量用毫伏表，并可在遠(yuǎn)處測(cè)量。熱電偶的參比端處理：熱電偶輸出的電動(dòng)勢(shì)是熱電偶兩結(jié)點(diǎn)溫度的函數(shù)差，為了保持溫度與電動(dòng)勢(shì)的線性，必須使一個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度保持恒定，標(biāo)準(zhǔn)分度表就是根據(jù)參比端為0時(shí)電動(dòng)勢(shì)與溫度的對(duì)應(yīng)值，在實(shí)際應(yīng)用中，參比端不會(huì)保持0，所以我們采用一些方法來(lái)補(bǔ)償，我們會(huì)盡量將參比端保持在一個(gè)恒定溫度Ta，查標(biāo)準(zhǔn)分度表后再經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到溫度值,E(T,T0)=E(T,Ta)+E(Ta,T0)，現(xiàn)在二次儀表有可以對(duì)參比端溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?，有電位自?dòng)補(bǔ)償法和電橋自動(dòng)補(bǔ)償法。三、熱電阻溫度計(jì)1、測(cè)量原理：熱電阻溫度計(jì)是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來(lái)測(cè)溫的。目前，用于熱電阻的材料主要有鉑、銅、鎳等，采用這些材料主要是它們?cè)诔Ｓ脺囟榷蔚臏囟扰c電阻的比值是線性關(guān)系 2、常用熱電阻及其計(jì)算1）鉑電阻及其計(jì)算鉑的純度通常用百度電阻比來(lái)表示：W(100)=R100/R0 R100表示100時(shí)的電阻值；R0表示0時(shí)的電阻值，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，采用W(100)=1.3850初始電阻值為R0=100（R0=10）的鉑電阻為工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，R0=1的鉑電阻溫度計(jì)的阻絲較粗，主要應(yīng)用于測(cè)量600以上的溫度。鉑電阻的電阻與溫度方程為一分段方程：Rt=R01+At+Bt2C(t100)t3t表示在2000Rt=R0(1+At+Bt2)t 表示在0850 解此方程，則可根據(jù)電阻值已知溫度值。2）在實(shí)際工作中，我們可以查熱電阻分度表來(lái)根據(jù)電阻值確定溫度值。現(xiàn)場(chǎng)使用的熱電阻一般都是鎧裝熱電阻，它是由熱電阻體、絕緣材料、保護(hù)管組成，熱電阻體和保護(hù)管焊接一起，中間填充絕緣材料，這樣能夠很好的保護(hù)熱電阻體，耐沖擊，耐震，耐腐蝕。三、溫度變送器溫度變送器是電動(dòng)單元組合儀表中的一個(gè)變送單元，它可以將溫度或溫差信號(hào)轉(zhuǎn)換成420mA、15V DC的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，根據(jù)輸入信號(hào)的不同，溫度變送器主要類型有熱電偶溫度變送器，熱電阻溫度變送器，直流毫伏變送器溫度檢測(cè)元件輸入電路放大電路反饋電路被測(cè)溫度輸出電流I如上圖所示，熱電偶溫度變送器的輸入電路主要是一個(gè)冷端溫度補(bǔ)償電橋，它的作用是實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端溫度補(bǔ)償和零點(diǎn)調(diào)整。輸入電路的作用是將電阻體電阻值的變化轉(zhuǎn)換為毫伏信號(hào)送至放大電路。放大電路的的功能是將有輸入電路來(lái)的毫伏信號(hào)進(jìn)行多級(jí)放大，并將放