温度检测技术及仪表.ppt

普通热电偶 铠装型热电偶外形 法兰 钢水快速测温方法 在炼钢厂中，有时直接将热电极（例如铂铑10-铂快速测温热偶丝）插入钢水中测量钢水温度 红外线辐射温度计 2 温度检测技术及仪表  能将温度转换为电压的传感器—热电偶 当两接点温度不同时，在回路中产生热电势。两种不同的导体组合为热电偶。 常用的热电偶定律: 2.4.2 热电偶的基本定律 2.4.2.2 中间导体定律 (三种导体的热电回路) 在热电偶测温回路内, 接入第三种导体, 只要其两端温度相同, 对回路的总热电势没有影响。 同理, 加入第四、第五种导体后, 只要加入的导体两端温度相等, 同样不影响回路中的总热电势。  已知热电极A、B与参考电极C组成的热电偶在结点温度为(T，To)时的热电动势分别为EAC(T，To)、EBC(T，To)， 由A，B两种热电极配对后的热电动势 EAB(T，To) 可按下面公式计算： EAB(T，To) = EAC(T，To) - EBC(T，To) 只要获得热电极与参考电极配对的热电动势，任何两种热电极配对时的电动势均可利用该定律计算，不需逐个进行测定。如： 当T为100℃，T0为0℃时， 铬合金—铂热电偶的E(100℃, 0℃) = +3．13mV， 铝合金—铂热电偶的E(100℃, 0℃) = -1．02mV， 求铬合金—铝合金组成热电偶的热电势E(100℃，0℃) 解：设铬合金为A，铝合金为B，铂为C 即EAC(100℃，0℃) = 3．13 EBC (100℃，0℃)= -1．02 EAB (100℃，0℃) = EAC(100℃，0℃) - EBC (100℃，0℃) = 3．13 - （-1．02） = 4.15mV 分度表是以t0=0℃作为基准, 在实际过程中, 参考端温度不为0℃, 工作端温度为t时, 分度表所对应的热电势EAB(t, 0)与实际热电势EAB(t, t0)之间的关系可根据中间温度定律得到下式: EAB(t, 0)= EAB(t, t0)+ EAB(t0, 0) 传感器与仪表 2.6 光纤温度计 半导体的吸收特性曲线 测温系统 探头结构 半导体吸收式光纤温度传感器 由光源(LED)、光接收器、 温度传感器及光纤组成 误差较大 ： 一是光源发光的稳定度 二是传送光纤受环境变化的影响 传感器与仪表 2.6 光纤温度计 为了提高测量精确度 双光纤基准通道法半导体光纤温度计 一条光纤是测量光路， 在它的光路通道中装有半导体吸收材料。 另一条光纤是参比光路， 它的光路上没有任何半导体吸收材料 。 传感器与仪表 2.6 光纤温度计 两条光纤将来自同一光源的光进行传送， 两路光最后分别进入两个性能相同的 对称式光强探测器，把光强度转化为 电信号后分别进行放大，最后做除法运算， 所得到的比值信号与温度T有唯一的对应关系 双光纤基准通道法半导体光纤温度计 经过除法运算可以抵消，各种干扰 所引起的附加误差，提高测量精确度 传感器与仪表 2.6 光纤温度计 （4）光纤辐射温度计 测温系统 探头用以收集物体的辐射能， 收集到的辐射能经光纤传输到探测器， 探测器将光信号转变为电信号，再经信号处理系统 处理后输出标准信号（4～20mA DC）， 最后由显示/记录仪，显示/记录温度数值。 传感器与仪表 2.6 光纤温度计 （4）光纤辐射温度计 与其它辐射温度计相比，光纤辐射测温系统的 突出优点是光纤可以弯曲，可用于空间 狭小或需拐弯之处测温。 直接耦合式探头结构简单、空间分辨率和温度分辨率高， 且其距离系数小，只适合于近距离使用。 透镜耦合式探头的距离系数只取决于探头的结构， 可做得比较大 探头结构 传感器与仪表 2.7 集成温度传感器 利用晶体管PN结的电流和电压特性与温度的关系， 把敏感元件、放大电路和补偿电路等部分集成化， 把它们装封在同一壳体内的一种一体化温度检测元件。 工作温度范围：-50～+150℃ 按输出量不同可分为电压型和电流型、 电压输出型优点是直接输出电压，且输出阻抗低， 易于同读出或控制电路连接。 频率输出型 电流输出型输出阻抗极高，可以使用双绞线进行 数百米的精密温度遥感或遥测，而不必考虑 长馈线上引起的信号损失和噪声问题