热控仪表控制基础知识选编.pptVIP

*;主要内容 ;一、四大参数的测量原理及仪表;1、 温度的测量与变送; 温度测量仪麦种类繁多，若按测量方式的不同，测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温元件与被测介质直接接触，后者的感温元件却不与被测介质相接触。接触式测温元件简单、可靠、测量精度较高；但是，由于测温元件要与被测介质接触进行充分的热交换才能达到热平衡，因而产生了滞后现象，而且可能与被测介质产生化学反应；另外高温材料的限制，接触式测温仪表不能应用于很高温度的测量。而非接触式测温仪表不与被测介质接触，因而其测温范围很广，其测温上限原则上不受限限制；由于它是通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测介质的温度场，测温速度也较快，但是这种方法受到被测介质至仪表之间的距离以及幅射通道上的水汽、烟雾、尘埃等其它介质的影响，因此测量量精???较低。; 下表列出了常用测温仪麦的测温原理、测温范围和主要特点。表中所列的各种温度计，机械式的大多只能就地指示，幅射式的精度较差，只有电的测温仪表精度高，且测温元件很容易与温度变送器配用，转换成统一标准信号进行远传，以实现对温度的自动记录和调节。因此，在生产过程控制中应用最多的是热电偶和热电阻温度计。本节仅介绍这两种温度计。;*;1.1 热电偶温度计 热电偶温度计由热电偶、电测部份 (动圈仪表、电位差计或DCS)及连接导线组成如图所示。由于热电偶的性能稳定、结构简单、使用方便、测量范围广、有较高的准确度，且能方便地将温度信号转换为电势信号，便于信号的远传和多点集中测量，因而在石油化工生产中应用极为普遍。;*; 由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不同，因此不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，这在各种热电偶的分度表中可以查到。根据热电测温的基本原理，理论上似乎任意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必须进行严格的选择，热电极材料应满足如下要求。 1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。 2．稳定性要高，即在高温下不被氧化和腐蚀。 3．电阻温度系数要小，导电率要高，组成热电偶后产生的热电势要大，热电势与温度间要成线性关系，这样有利于提高仪表的测量精度。 4．复现性要好 (同种成分的材料制成的热电偶，其热电特性相一致的性质称复现性)，这样便于成批生产，;而且在使用上也可保证良好的互换性。 5、材料组织要均匀，要有良好的韧性，便于加工成丝。 国际电工委员会（IEC）对其中已被国际公认，性能优良和产量最大的七种制定了标准，即IEC584-1和IEC584-2中所规定的：S分度(铂铑10-铂)；B分度号 (铂铑30-铂铑6)；K分度号(镍铬-镍硅)；E分度号(镍铬-康铜 )； T分度号 (铜-康铜)；J分度号（铁-康铜）； R分度号 (铂铑13-铂)等热电偶。 热电偶根据测温条件和安装位置的不同，具有多种结构型式。虽然它们的结构和外形不尽相同，但其基本结构通常均由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等主要部分组成。;; 1.2 热电阻温度计 热电阻温度计由热电阻、电测仪表 (动圈仪表或平衡电桥)和连接导线所组成，其中热电阻是感温元件，有导体的和半导体两种。 热电阻温度计广泛用来测量中、低温 (一般为500℃以下)。它的特点是准确度高，在测量中、低温时，它的输出信号比热电偶要大得多，灵敏度高，同样可实现远传、自动记录和多点测量。;热电阻的测温原理 金属导体的电阻值随温度的变比而变化的。一般说来，他们之间的关系为: Rt=R0[1+α(t-t0)] ΔRt=Rt-R0=αR0Δt 式中 Rt 温度为t℃时的电阻值; R。 温度为t0℃(通常为0℃)时的电阻值; α 电阻温度系数即温度变化1℃时电阻值的相对变化量，单位是 ℃-1，; Δt 温度的变化量，即t-t。=Δt ΔRt 温度改变Δt时的电阻变化量。 ; 由上可知，温度的变化，导致了导体电阻的变化。实验证明，大多数金属导体在温度每升高1℃时，其电阻值要增加0.4一0.6%，热电阻温度计就是把温度变化所引起热电阻的变化值，通过测量电路 (电桥)转换成电压(毫伏)信号，然后由显示仪表指示或记录被测温度。 热电阻温度计与热电偶温度计的测温原理是不相同的。热电偶温度计把温度的变化通过感温元件——热电偶转换为热电势的变化值来测量温度的；而热电阻温度计则是把温度的变化通过感温元件——热电