哈工程测试技术 第五章 温度测量.ppt

第五章 温度测量 动力装置电控技术研究所 第一节. 概 述 第二节. 接触式温度计 第三节. 非接触式温度计 第一节. 概 述 温度是表示物体冷热程度的物理量 温度是物体内部分子运动平均动能大小的度量标志 一、温标 用来度量温度高低的尺度称为温度标尺，简称“温标” “温标”规定了温度的零点和基本测量单位 “温标”有多种，热力学温标、国际实用温标、摄氏温标AAA和华氏温标 第一节. 概 述 华氏温标 以 NH4Cl 和冰的混合物作为0度，以人体温度 AA为100度 摄氏温标 以冰的融点作为0度，以水的沸点作为100度 热力学温标 水的三相点（即水的固、液、气三态共存）AA的温度为273.16K，1K等于三相点热力学温度的1/273.16 热力学温标与摄氏温标的关系 国际实用温标，为使用方便，基于热力学温标定义 一、温标 第一节. 概 述 一、温标 — 几种温标的对比 正常体温为36.6 ℃，相当于华氏温度多少度？ 第一节. 概 述 二、温度计分类 接触式温度计，两种不同的物体相接触，发生热交换到温度相等 非接触式温度计，利用物体产生的辐射能量的大小来测量温度 接触式温度计和非接触式温度计的特点： ① 接触式温度计容易破坏温度场，接触式温度计无此缺点 ② 接触式温度计与被测物体达到热平衡需要一定时间，其响应速度慢 ③ 感温元件难以承受高温，接触式温度计测高温受限 ④ 低温时物体热辐射很小，非接触式温度计不适合测低温 ⑤ 接触式温试计的测量精度比非接触式温度计高 第二节. 接触式温度计 一、膨胀式温度计 — 玻璃管液体温度计 使用中应注意的问题： ① 零点漂移，玻璃的热膨冷缩引起零点位置移动 ② 露出液柱的校正，标定与使用的不同引起，对其修正 最常用的水银温度计，在200 ℃以下，其膨胀系数和温度成线性关系 ，露出部分液柱所占的度数 ，液柱的膨胀系数 ，标定时，外露空气部分温度 ，使用时，外露空气部分温度 第二节. 接触式温度计 一、膨胀式温度计 — 压力式温度计 压力式温度计由温包、毛细管、弹簧所构成的密闭系统和传动指示机构组成 温包内所充工质可为气体、液体 气体的体积与热力学温度成正比 第二节. 接触式温度计 一、膨胀式温度计 — 双金属温度计 基于固体受热膨胀原理，测量温度通常是把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件 当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形 双金属温度计 原理图 第二节. 接触式温度计 二、热电阻温度计 三、热电偶温度计 热电阻温度计由热电阻、变送器、连接导线和AA显示仪表等组成 常用热电偶 铂铑10 – 铂热电偶 1600 ℃ 铂铑30 – 铂铑6热电偶 1800 ℃ 镍铬 – 镍硅热电偶 1300 ℃ 铜 – 康铜热电偶 -200～400 ℃ 镍铬 – 康铜热电偶 800 ℃ 铱铑 – 铱热电偶 2000 ℃ 常用热电偶结构 1. 普通工业热电偶 2. 铠装热电偶 3. 薄膜热电偶 三、热电偶温度计 第二节. 接触式温度计 3 2 1 4 第二节. 接触式温度计 四、温度计的校验 — 热电阻温度计 1. 比较法 恒温源：冰点糟、恒温水糟、恒温油糟、恒温盐糟 2. 两点法（测量电桥，半桥工作） 校验 0℃ 时的电阻值 和 100℃ 时的电阻值 ，检查 是否符合规定 查表 计算 测量 第二节. 接触式温度计 四、温度计的校验 — 热电偶温度计 7 8 5 6 4 3 2 1 稳压电源 220V 热电偶校验图 1. 调压变压器；2. 管式电炉；3. 标准热电偶；4. 被校热电偶；5. 冰点槽； 6. 切换开关； 7. 测试仪表； 8. 试管 第二节. 接触式温度计 热电偶 分度号 校验温度/℃ 热电偶允许偏差/℃ 温度 偏差 温度 偏 差 LB–3 600，800， 1000，1200 0～600 ±2.4 600 占所测热电势 的±0.4% EU–2 400，600， 800，100 0～400 ±4 400 占所测热电势 的±0.75% EA–2 300，400， 600 0～300 ±4 300 占所测热电势 的±1% 校验的方法是用标准热电偶与被校验热电偶装在同一校验炉中进行对比，误差超过