《檢測儀表》PPT課件

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1、溫度是表征物體冷熱程度的物理量。是工業(yè)生產(chǎn)中最普遍而重要的操作參數(shù)。1.1.1溫度檢測方法一般利用物體的某些物理性質(zhì)隨溫度變化的特性來感知、測量溫度。有接觸式測溫——通過測溫元件與被測物體的接觸而感知物體的溫度。非接觸式測溫——通過接受被測物體發(fā)出的熱輻射熱來感知溫度。1.1溫度檢測儀表一、接觸式測溫儀表有：1、膨脹式溫度計膨脹式溫度計是基于物體受熱時體積膨脹的性質(zhì)而制成的。有液體膨脹式溫度計：利用液體（水銀、酒精）受熱時體積膨脹的特性測溫。玻璃管溫度計電接點式玻璃管溫度計固體膨脹式溫度計：用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊接在一起制成雙金屬片。受

2、熱后，由于兩金屬片的膨脹長度不同而產(chǎn)生彎曲。若將雙金屬片制成螺旋形，當溫度變化時，螺旋的自由端便圍繞著中心軸偏轉(zhuǎn)，帶動指針在刻度盤上指示出相應(yīng)溫度值。雙金屬片常用來做溫度報警或控制隨著溫度上升，雙金屬片逐漸彎曲，當其觸點接觸到固定觸點時，報警燈和繼電器回路被接通。調(diào)節(jié)螺釘用來調(diào)整固定觸點的位置，以調(diào)整報警溫度。雙金屬片調(diào)節(jié)螺釘絕緣柱如圖是一雙金屬溫控器。繼電器原理:封閉容器中的液體、氣體或低沸點液體的飽和蒸汽，受熱后體積膨脹，壓力增大。2、壓力式溫度計利用封閉容器中的介質(zhì)壓力隨溫度變化的現(xiàn)象來測溫。用壓力表指示溫度。3、熱電偶溫度計根據(jù)熱電效應(yīng)，

3、將兩種不同的導(dǎo)體接觸并構(gòu)成回路時，若兩個接點溫度不同，回路中便出現(xiàn)毫伏級的熱電勢，這電勢可準確反映溫度。4、熱電阻溫度計利用金屬電阻值或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的性質(zhì)測溫。5、半導(dǎo)體溫度計利用半導(dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電壓隨溫度變化的特性，通過測量感溫器元件（結(jié)）電壓變化來測量溫度。紅外線測溫計光學(xué)高溫計1、輻射式溫度計通過測量物體熱輻射功率來測量溫度。2、紅外式溫度計通過測量物體紅外波段熱輻射功率來測量溫度。二、非接觸式測溫的具體方法有：1.1.2熱電偶熱電偶是以熱電效應(yīng)為原理的測溫元件，能將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢信號（mV）。特點：結(jié)構(gòu)簡單、測溫準確可靠、信

4、號便于遠傳。一般用于測量500～1600℃之間的溫度。1.1.2.1熱電偶的測溫原理將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，若兩個連接點溫度不同，回路中會產(chǎn)生電勢。此電勢稱為熱電勢。1、接觸電勢當不同導(dǎo)體A、B接觸時，兩邊的自由電子密度不同，在交界面上產(chǎn)生電子的相互擴散，致使在接觸處產(chǎn)生接觸電勢。其大小取決于兩種材料的種類和接觸點的溫度。t熱端ABt0冷端eAB(t)=KtelnNA(t)NB(t)NA(t)、NB(t)—自由電子密度；e—單位電荷2、溫差電勢對于同一金屬A（或B），其兩端溫度不同，自由電子所具有的動能不同，也會產(chǎn)生相應(yīng)的電勢，稱

5、為溫差電勢。熱電勢由兩部分組成：接觸電勢和溫差電勢。但溫差電勢值遠小于接觸電勢，常忽略不計。tABt03、回路總電勢熱電偶回路總電勢由接觸電勢和溫差電勢疊加而成，稱熱電勢。由于溫差電勢很小，熱電勢基本由接觸電勢構(gòu)成：EAB（t，t0）=eAB（t）-eAB（t0）此計算式中，有的常數(shù)很難確定，無法實用。實際中用實測標定。但從上述公式可以得出基本結(jié)論：對于確定的熱電偶，熱電勢只與熱端和冷端溫度有關(guān)。當冷端溫度固定時，E（t，t0）是熱端溫度t的單值函數(shù)。eAB(t)=KtelnNA(t)NB(t)1.1.2.2熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律由一種

6、均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路中，不論其截面和長度如何，以及沿長度方向上各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。因此，熱電偶必須由兩種不同材料的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成。其截面和長度不限。2、中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入另一種中間導(dǎo)體后，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路的熱電勢沒有影響。因為熱電偶在使用時，總要將熱電偶回路打開，接入測量儀表，即插入第三種導(dǎo)體。測量儀表有EABC(t，t0)=eAB(t)+eBC(t0)+eCA(t0)當t=t0時有eAB(t0)+eBC(t0)+eCA(t0)=0即eBC(t0)+eCA(t0)=

7、－eAB(t0)則EABC(t，t0)=eAB(t)－eAB(t0)設(shè)將熱電偶AB一端打開，接入第三種導(dǎo)體C由此可知，只要接入第三種導(dǎo)體的兩個連接點溫度相等，它的接入對回路電勢毫無影響。這一結(jié)論可以推廣至接入多種導(dǎo)體。ABCt0t0t3、中間溫度定律一支熱電偶在兩接點溫度為t、t0時的熱電勢，等于兩支同溫度特性熱電偶在接點溫度為t、ta和ta、t0時的熱電勢之代數(shù)和。即EAB(t，to)=EAB(t,0)－EAB(to,0)據(jù)此，只要給出冷端為0℃時的熱電勢關(guān)系EAB(t,0)，便可求出冷端任意溫度時的熱電勢。－=符合分度表要求ABt0tAB0t

8、AB0t01.1.2.3熱電偶的構(gòu)造熱電偶是用兩種不同材料的偶絲或薄膜一端焊接而成。其構(gòu)造分普通型、鎧裝型、簿膜型等。普通型鎧裝型普通熱