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《常用溫度計的種類及適用溫度》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、溫度測量及溫度傳感器一、溫度測量的基本概念溫度的定義:表征分子熱運動的程度的物理量溫標(biāo):衡量溫度大小的標(biāo)尺攝氏:℃熱力學(xué):K華氏:℉二、溫度的測量與變送溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍而重要的操作參數(shù)。所有的過程都是在一定的溫度條件下進行的;溫度決定一些反應(yīng)能否進行和反應(yīng)方向;溫度決定一些反應(yīng)的進程程度;溫度顯示反應(yīng)的能量變化。溫度不能直接測量。溫度的測量都是通過溫度傳遞到敏感元件后,其物理性質(zhì)隨溫度變化而進行的。三、溫度計的分類和形式膨脹式溫度計玻璃溫度計壓力式溫度計雙金屬溫度計熱電偶溫度計熱電阻溫度計輻射式溫度計四、膨脹式溫度計玻璃溫度計壓力式溫度計雙金屬溫度
2、計玻璃液體溫度計利用液體受熱膨脹并沿玻璃毛細管延伸而直接顯示溫度雙金屬溫度計不同金屬受熱膨脹不同,雙金屬片在受熱情況下發(fā)生彎曲而顯示溫度t=t0t?t01、玻璃液體溫度計是膨脹式溫度計之一種,利用液體受熱膨脹的性質(zhì)制成,常用的液體有水銀和酒精。廣泛用于測量-200-500攝氏度范圍內(nèi)的溫度。(1)優(yōu)點和缺點玻璃液體溫度計是最常用,也是最簡單,最便宜的溫度計。這種溫度計主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單,使用方便,精度高和價格低廉。缺點是惰性大,能見度低,不能自動記錄及遠距離傳送。玻璃溫度計玻璃管溫度計2、壓力式溫度計壓力式溫度計的工作原理是當(dāng)溫度變化時,工質(zhì)的體積或壓力相應(yīng)
3、發(fā)生變化,以此制成溫度計這種溫度計的主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單,防震可以遠距離測量,并可制成自動記錄式。主要缺點是損壞后很難修理,不能測點溫和表面溫度。國產(chǎn)WTQ型式氣體壓力溫度計,可用來指示或記錄工業(yè)設(shè)備中氣體,蒸汽或液體的溫度。測量范圍:0-120,0-160,0-200,0-3009(單位攝氏度)工作壓力:60kgf/cm^2,精度1.5與2.5級。壓力式溫度計工作原理利用液體的蒸發(fā)或氣體的膨脹而引起的壓力變化進行測量。溫包:傳熱、容納膨脹介質(zhì);毛細管:傳遞壓力;彈簧管:顯示壓力(溫度)。帶溫壓補償?shù)膲毫κ綔囟扔?、雙金屬溫度計(一)雙金屬溫度計的工作原理:雙
4、金屬溫度計是利用兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片A和B將其焊接在一起并將一端固定。當(dāng)溫度發(fā)生變化時,膨脹悉數(shù)較大的金屬片B伸長較多,故其未固定端(自由端)必然向膨脹系數(shù)較小的金屬A一方彎曲變形。利用彎曲變形的大小不同,從而可表示出溫度的高低不同。雙金屬溫度計(二).雙金屬片溫度計按指示部分與保護管連接方式不同,分為下列三種類型:(1)軸項型(2)徑向型(3)135度角型雙金屬溫度計五、輻射式溫度計通過特定波長光波的強度或熱輻射強度來確定光源溫度。輻射式溫度計:測定熱輻射強度;光學(xué)溫度計:采用光學(xué)分頻法,測定不同頻率光波的強度比值;比色法:直接通過可見光顏色的對比,確
5、定光源溫度。輻射式溫度計,通常用于測量高溫條件,特別是光學(xué)溫度計和比色溫度計需要利用物體在高溫下發(fā)射的可見光進行檢測。輻射式溫度計六、熱電偶溫度計1、熱電偶的測溫原理熱電勢:兩種不同的導(dǎo)體材料(或半導(dǎo)體)A,B組成的閉合回路。相接觸時,存在電子的遷移,達到平衡時,在接觸的兩端形成電勢可用于點溫度的測量只與材料和溫度有關(guān),與熱電偶的長度、直徑無關(guān)接觸電勢和溫差電勢組成mV熱電偶溫度計1、接觸電勢在一定溫度下,如果從金屬A擴散到金屬B去的電子數(shù)等于從金屬B吸向金屬A的電子數(shù)時,就達到了動態(tài)平衡。這時金屬A,B之間形成的電位差稱為接觸電勢。接觸電勢的大小與接頭溫度
6、的高低和金屬的種類有關(guān),溫度越高,兩金屬的自由電子密度差越大,則接觸電勢越大。EAB(t)ABt2、溫差電勢溫差電勢:同一金屬導(dǎo)體兩端溫度不同而產(chǎn)生的。高溫端流向低溫端的自由電子與低溫端被電場吸引流向高溫端的自由電子達到了動態(tài)平衡,這時的電位差稱為溫差電勢e,大小僅與金屬材料及兩端溫差有關(guān),而與幾何尺寸及金屬(導(dǎo)體)溫度分布無關(guān)。e(t,t0)可用下面的函數(shù)差來表示eA(t,t0)=eA(t)-eA(t0)eA(t,t0)A+t-t0(1)熱電偶基本定律的內(nèi)容兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶,其電勢大小與熱電級直徑,長度和沿?zé)犭娂夐L度上的溫度分布無關(guān),只與熱電級材料
7、和兩端溫度有關(guān);熱電勢大小是兩端溫度的函數(shù)差,如果兩端溫度相等,則熱電勢為零。(2)熱電偶基本定律的推論(1)熱電偶必須用兩種性質(zhì)不同的熱電級構(gòu)成。(2)若熱電級材料的性質(zhì)不均勻,即當(dāng)熱電級溫度分布不同時,則熱電偶將產(chǎn)生附加電勢。所以根據(jù)附加熱電勢檢查熱電極材料是否均勻,從而衡量熱電偶質(zhì)量的高低。~220V電爐熱電極絲普通導(dǎo)線冰點槽冰點槽mV熱電極均勻性檢查裝置(3)中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種均質(zhì)導(dǎo)體后,只要保證所接入導(dǎo)體兩端溫度相同,就不會影響熱電偶的熱電勢。金屬mV液態(tài)金屬mV=t0ttntnABAC=ABt0tABt0Ct0t(4)中間溫度定
8、律與連接導(dǎo)體定律(1)已知熱電偶在某一給定冷端溫度下