柴油机测试技术02幻灯片.pptVIP

第二章 温度测量 基本概念(温度、温标) 膨胀式温度计 电阻式温度计 热电偶温度计 接触式测温技术 非接触式温度测量 4.中间温度定律： A和B组成的热电偶回路,其接点温度为T、T0时的总 热电势等于以中间温度(Tn)分别作为两个热电偶的 冷端和热端,以原热端温度和原冷端温度作为这两个热 电偶的热端和冷端温度所产生的两个热电势之代数和. 三、热电偶材料要求 为保证测温的可靠性和测量精度,材料要求: 1)测温范围内热电性能稳定,不随时间而变化。 2)测温范围内有足够的理化稳定性,不易氧化或腐蚀。 3)电阻温度系数小,导电率高。 4)输出热电势要大,与温度成单值线性或近于线性的关系。 5)材料复制性好,可制成标准分度,机械强度高,制造工艺简单,价格便宜。 四、常用热电偶 1）铂铑10-铂 热电偶 分度号：S 优点:精度高、理化性能稳定、测温上限高,适于氧 化或中性介质. 缺点：不适于高温还原性介质,热电势小、灵敏度 低、价格高. 直径0.35～0.35ｍｍ的金属丝制成. 用于工业或实验室，以及各等级标准热电偶. 2）铂铑30-铂铑6 热电偶 分度号：B 优点：测温上限高(1800℃),精度高,适于氧化介质或中性介质. 缺点：灵敏度低、价格高 直径0.3~0.5mm的金属丝制成，用于工业或实验室. 3）镍铬-镍硅 热电偶 分度号：K 特点： 价低、灵敏度高、复现性好、高温抗氧化能力强,在还原性介质或硫化物介质易被侵蚀. 直径一般0.5～3mm或更细的金属丝制成 多用于工业或实验室 4）镍铬-康铜 热电偶 分度号：E 特点： 在常用热电偶中灵敏度最高、价格最低,适于中性或还原性介质,不适于氧化或硫化物介质. 五、热电偶的结构形式： 1)工业热电偶： 主要用于测量液体和气体温度。 由于使用条件基本相似,此类热 电偶已制成标准形式。 组成: 热电极+绝缘套管+保护套管+接线盒; 绝缘体一般用氧化铝或工业陶瓷管. 保护套管根据测温条件来确定： 测量1000℃以下温度一般用金属套管； 测量1000℃以上温度用工业陶瓷套管. 2)铠装热电偶(缆式热电偶)： 由热电极、绝缘体和金属保护套组成一体。 可制成双芯或单芯,保护管与热电极之间的绝缘是用 金属氧化物粉末如氧化镁、三氧化二铝或氧化铍等填 料实现的。 特点： 结够紧凑,热容量小， 热惯性小,动态响应 快,揉性好,强度高， 抗震性好,适于普通热电偶不能测量的空间温度。 六、热电偶的测温接点的三种安装形式 七、热电偶冷端温度补偿 热电偶测温基本方程式: EAB(t,t0)=f(t)-f(t0) 为便于使用,使热电势为温度t的单值函数.需要冷端 温度为0℃或某一定值,使热电势只随被测温度t变化； 但由于冷端受周围环境温度影响而难以自行保持为 0℃或某一定值,为减小测量误差,须采取措施将冷端 温度恒定,或进行校正和补偿。 4种处理方法： 1)冷端恒温法 2)热电势修正法 3)补偿导线法 4)冷端补偿器法 2)热电势修正法(冷端温度校正法) 热电偶的分度是在冷端为0℃时进行的.实际使用条件 下若冷端温度t0不为0℃,则工作状态和分度时产生的 热电势不同。 需要实测EAB(t,t0),已知冷端温度t0用分度表查得 EAB (t0,0),求和后,得到EAB (t,0),再反查分度表,得到 被测量温度t。 该方法须满足两条件： 1)在0～100℃范围内,延引热电极与热电偶的热电极 有相同或相近的热电特性; 2)延引热电极与热电偶的两结点有相等的温度。 使用延引热电极时注意： 1)不同的热电偶所配用的延引热电极导线不能用错。 2)使用时注意电极的色标,不要接错极性。 3)热电偶与延引线连接端所处的温度不超过100℃, 以免产生测量误差. 第四节、热电阻温度计 1、热电阻测温原理 利用导体或半导体电阻随温度变化的特性做成测温 敏感元件,即热电阻温度计或半导体热敏电阻温度计. 多数导体的电阻值与温度的关系： R0:0 ℃时的电阻值; a，b，c是与金属材料有关的系数. 多数半导体具有负温度系数,电阻值与热力学温度T的 关系: :T0时的电阻值; B:与半导体材料有关的系数 注：导体电阻随温度增加而增加； 半导体电阻随温度增加而降低。 四、热电阻温度计的选用 热电阻与显示仪表配套使用,为热电阻选用配套 显示仪表时应考虑： 1)显示仪表的分度号与热电阻的分度号