测量仪表与自动化05.pptxVIP

5.1 概 述 5.1.1 温度测量的重要性 5.1.2 温度定义及温标 5.1.3 温度仪表的分类 5.2 膨胀式温度计 5.3.热电偶温度计 5.4 热电阻温度计 ; 温度是重要的热工参数。任何一种化工生产过程都伴随着物质的物理和化学性质的改变，都必然有能量的交换和转化，其中最普遍的交换形式是热交换形式。 化工生产的各种工艺过程均在一定温度下进行的。如： 精馏塔的进料温度、塔顶温度和塔釜温度都必须按照工艺要求控制在一定数值上； N2和H2合成NH3的反应，在触媒存在的条件下，反应温度为500℃。 温度的测量与控制是保证化学反应正常进行与安全运行的重要环节。 ;1.定义temperature: (1)反映物体的冷热程度。（宏观） (2)分子运动的剧烈程度（速度的快慢）。（微观） 2.温标：用来量度物体温度高低的标尺叫温度标尺，简称温标。规定：温度的起点；测量温度的基本单位 （1）摄氏温标 1740年，瑞典物理学家Anders Celsius(1701-1744)提出摄氏温标。 0℃：标准大气压下冰水混合物的温度；100℃：标准大气压下纯水的沸点。 1℃：在0~100℃之间划分100等份，每一等份为摄氏1度（1℃）。 单位：摄氏度℃，符号t;5.1.2 温度定义及温标;（3）热力学温标（绝对温标、国际温标）（微观） 1848年，英国物理学家开尔文（Lord Kelvin 1824-1907）提出热力学温标。1954年国际计量大会规定水的三相点的温度为273．16 K。 0K：分子运动停止时的温度为绝对零度； 273.16K：水的三相点温度。 三相点：单组分（一种纯物质）中有固、液、气平衡共存。 水三相点：0.01℃ 1K：水的三相点热力学温度的1/273.16。 单位：开尔文K，符号T 换算：t=T-273.15;5.1.3 温度仪表分类;5.1.3 温度仪表分类;4.按接触方式分 （2）非接触式测温 测温元件任何部位均不与被测物体相接触。 多以辐射式为主，经被测物体与感温元件之间的热辐射作用实现测温。 特点： 不破坏被测的温度场，可测移动或转动物体及物体表面温度。 反映速度较快，测温范围广。 受物体发射率、对象与仪表间距、烟尘和蒸汽等影响，精度不高。 常用于测量1000℃以上移动、旋转或反应迅速的高温物体温度。;人体额温测量;利用红色激光瞄准被测物（冷藏牛奶和面食）;5.1 概 述 5.2 膨胀式温度计 5.2.1 玻璃管液体温度计 5.2.2 压力式温度计 5.2.3 双金属温度计 5.3.热电偶温度计 5.4 热电阻温度计 ;5. 2.1 玻璃管液体温度计 Liquid-in-glass Thermometer;1.结构： 感温包、玻璃毛细管和刻度标尺三部分。 感温液体：酒精、水银 2.原理—液体热胀冷缩 被测介质t? ?感温液体体积??刻度标尺?;5. 2.1 玻璃管液体温度计 Liquid-in-glass Thermometer;5.2.2 压力式温度计 Pressure Thermometer;17;18;5.2.3 双金属温度计 Bimetallic Thermometer;1.结构 由两种膨胀系数不同的金属片叠焊在一起，一端固定，另一端自由。受热后产生弯曲变形。 2.原理——固体热胀冷缩 弯曲程度与温度成比例 温度t↑?膨胀系数大的伸长多?向膨系小的弯曲 ;3.特点 适用于-100~+600℃ 。 优点：结构简单，价格便宜；防爆。 缺点：精度较低；适于就地指示，不能远传 。;22;23;5.3.热电偶温度计 5.3.1 测温原理 5.3.2 第三导体定律 5.3.3 常用热电偶 5.3.4 分度表 5.3.5 补偿导线 5.3.6 冷端温度补偿方法 5.3.7 热电偶的结构 5.3.8 热电偶测温系统的组成 ;25;1.温差电势 汤姆逊 W.Tomson 在同一导体的两端因其温度不同而产生的电势。 eA(t, t0) 当tt0，热端电子能量冷端电子能量，则Vt(电子移动速度)Vt0， 热端缺电子而带正电冷端多电子带负电，与电场反作用力平衡，形成稳定电场 eA(t,t0)。 同一导体:两端温度不同?电势eA(t,t0) 影响因素： 只与导体材料和两端温度t、t0有关 与导体长度、截面大小及沿长度上的温度分布无关。;27;3. 总电势 总热电势包括：温差电势和接触电势。 设： 回路中总电势为： 因温差电势接触电势, 则回路总电势可近似为： ;29;Q：为测热电势，须用导线与显示仪表构成一个闭环回路。这样就在回路中引入了第三种导