《化工儀表及自動(dòng)化溫度檢測(cè)課件(共50張PPT)精選.pptx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化工儀表及自動(dòng)化溫度檢測(cè)課件(共50張PPT)精選.pptx（50頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、化工儀表化工儀表(ybio)及自動(dòng)化溫度檢測(cè)課件及自動(dòng)化溫度檢測(cè)課件第一頁，共50頁。內(nèi)容提要內(nèi)容提要(ni rn t yo)n概述概述n測(cè)溫儀表測(cè)溫儀表(ybio)(ybio)的分類的分類n溫度檢測(cè)的基本原理溫度檢測(cè)的基本原理n熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)n熱電偶熱電偶n補(bǔ)償導(dǎo)線與冷端溫度補(bǔ)償補(bǔ)償導(dǎo)線與冷端溫度補(bǔ)償n熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)n測(cè)溫原理測(cè)溫原理n常用熱電阻常用熱電阻1第二頁，共50頁。內(nèi)容提要內(nèi)容提要(ni rn t yo)n溫度變送器溫度變送器n電動(dòng)電動(dòng)(din dn)溫度變送器溫度變送器n一體化溫度變送器一體化溫度變送器n智能式溫度變送器智能式溫度變送器2第三頁，共50頁。第一

2、節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)n一、測(cè)溫儀表一、測(cè)溫儀表(ybio)的分類的分類 溫度不能直接測(cè)量，只能借助于冷熱不同物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷溫度不能直接測(cè)量，只能借助于冷熱不同物體之間的熱交換，以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化熱程度不同而變化(binhu)(binhu)的特性來加以間接測(cè)量。的特性來加以間接測(cè)量。分類分類按測(cè)量方式按測(cè)量方式按測(cè)量方式按測(cè)量方式 接觸式與非接觸式接觸式與非接觸式 3第四頁，共50頁。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)測(cè)溫測(cè)溫測(cè)溫測(cè)溫方式方式方式方式溫度計(jì)溫度計(jì)溫度計(jì)溫度計(jì)種類種類種類種類 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn) 使用范

3、圍使用范圍使用范圍使用范圍接接觸觸式式測(cè)測(cè)溫溫儀儀表表玻璃液體玻璃液體溫度計(jì)溫度計(jì) 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測(cè)量結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉準(zhǔn)確、價(jià)格低廉 容易破損、讀數(shù)麻煩、一般只容易破損、讀數(shù)麻煩、一般只能現(xiàn)場(chǎng)指示能現(xiàn)場(chǎng)指示 ,不能記錄與遠(yuǎn)傳不能記錄與遠(yuǎn)傳-100-100100100（150150）有機(jī)液體）有機(jī)液體0 0 350350（-30-30 650650）水銀）水銀雙金屬溫雙金屬溫度計(jì)度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)格低、能記錄、報(bào)警與自控格低、能記錄、報(bào)警與自控 精度低、不能離開測(cè)量點(diǎn)測(cè)量精度低、不能離開測(cè)量點(diǎn)測(cè)量,量程與使用范圍均有限量程與使用范圍均

4、有限 0 0 300300（-50-50 600600）壓力式溫壓力式溫度計(jì)度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、不怕震動(dòng)、具有結(jié)構(gòu)簡單、不怕震動(dòng)、具有防爆性、價(jià)格低廉、能記錄、防爆性、價(jià)格低廉、能記錄、報(bào)警與自控報(bào)警與自控 精度低、測(cè)量距離較遠(yuǎn)時(shí)精度低、測(cè)量距離較遠(yuǎn)時(shí),儀儀表的滯后性較大、一般離開測(cè)表的滯后性較大、一般離開測(cè)量點(diǎn)不超過量點(diǎn)不超過 10米米 0 0 500500（-50-50 600600）液體型）液體型0 0 100100（-50-50 200200）蒸汽型）蒸汽型電阻溫度電阻溫度計(jì)計(jì)測(cè)量精度高測(cè)量精度高,便于遠(yuǎn)距離、便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高

5、溫結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高溫,由由于體積大于體積大,測(cè)點(diǎn)溫度較困難測(cè)點(diǎn)溫度較困難-150-150 500500（-200-200 600600）鉑電阻）鉑電阻0 0 100100（-50-50 150150）銅電阻）銅電阻-50-50 150150（180180）鎳電阻）鎳電阻-100-100 200200（300300）熱敏電阻）熱敏電阻熱電偶溫?zé)犭娕紲囟扔?jì)度計(jì)測(cè)溫范圍廣測(cè)溫范圍廣,精度高精度高,便于便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制自動(dòng)控制 需冷端溫度補(bǔ)償需冷端溫度補(bǔ)償,在低溫段測(cè)在低溫段測(cè)量精度較低量精度較低-20-20 13001300（16001600）鉑銠）鉑

6、銠1010-鉑鉑-50-50 10001000（12001200）鎳鉻）鎳鉻-鎳硅鎳硅-40-40 800800（900900）鎳鉻）鎳鉻-銅鎳銅鎳-40-40 300300（350350）銅）銅-銅鎳銅鎳非接非接觸式觸式測(cè)溫測(cè)溫儀表儀表光學(xué)高溫光學(xué)高溫計(jì)計(jì)攜帶用、可測(cè)量高溫、測(cè)溫?cái)y帶用、可測(cè)量高溫、測(cè)溫時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng) 測(cè)量時(shí)測(cè)量時(shí),必須經(jīng)過人工調(diào)整必須經(jīng)過人工調(diào)整,有有人為誤差人為誤差,不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量,記錄和自控記錄和自控 900 900 20002000（700 700 20002000）輻射高溫輻射高溫計(jì)計(jì)測(cè)溫元件不破壞被測(cè)物體溫測(cè)溫元件不

7、破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)度場(chǎng),能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、報(bào)能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、報(bào)警和自控、測(cè)溫范圍廣警和自控、測(cè)溫范圍廣 只能測(cè)高溫只能測(cè)高溫,低溫段測(cè)量不準(zhǔn)低溫段測(cè)量不準(zhǔn),環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精度環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精度,連續(xù)連續(xù)測(cè)高溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻測(cè)高溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻 100 100 20002000（50 50 20002000）表表表表5-1 5-1 5-1 5-1 各種溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用各種溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用各種溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用各種溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用(shyng)(shyng)(shyng)(shyng)范圍范圍范圍范圍4第五頁，共50頁。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)1.1.應(yīng)應(yīng)

8、用用(yngyng)(yngyng)熱熱膨膨脹原理測(cè)溫脹原理測(cè)溫圖圖5-1 5-1 雙金屬片雙金屬片5圖圖5-2 5-2 雙金屬溫度信號(hào)器雙金屬溫度信號(hào)器11雙金屬片；雙金屬片；22調(diào)節(jié)螺釘；調(diào)節(jié)螺釘；33絕緣子；絕緣子；44信號(hào)燈信號(hào)燈 利用液體或固體受熱利用液體或固體受熱(shu r)(shu r)時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理,可可以制成膨脹式溫度計(jì)。以制成膨脹式溫度計(jì)。第六頁，共50頁。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)2.2.應(yīng)用壓力隨溫度應(yīng)用壓力隨溫度(wnd)(wnd)變化的原變化的原理測(cè)溫理測(cè)溫3.3.應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)(yngyng)熱熱阻效應(yīng)測(cè)溫阻效應(yīng)測(cè)溫 4.

9、4.應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫 5.5.應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫 6第七頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)n一、熱電偶一、熱電偶7熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)熱電偶溫度計(jì)是以熱電效應(yīng)(r din xio yng)(r din xio yng)(r din xio yng)(r din xio yng)為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。圖圖5-3 5-3 熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖11熱電偶；熱電偶；22導(dǎo)線；導(dǎo)線；3

10、3測(cè)量儀表測(cè)量儀表熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶；測(cè)量儀表；連接熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶；測(cè)量儀表；連接熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶；測(cè)量儀表；連接熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶；測(cè)量儀表；連接(linji)(linji)(linji)(linji)熱電偶和測(cè)量儀表的導(dǎo)線。熱電偶和測(cè)量儀表的導(dǎo)線。熱電偶和測(cè)量儀表的導(dǎo)線。熱電偶和測(cè)量儀表的導(dǎo)線。圖圖5-4 5-4 熱電偶示意圖熱電偶示意圖第八頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)81.1.1.1.熱電現(xiàn)象熱電現(xiàn)象熱電現(xiàn)象熱電現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)(xinxing)(xinxing)及測(cè)溫原理及測(cè)溫

11、原理及測(cè)溫原理及測(cè)溫原理圖圖5-5 5-5 熱電現(xiàn)象熱電現(xiàn)象圖圖5-6 5-6 接觸電勢(shì)形成的過程接觸電勢(shì)形成的過程左圖閉合回路中總的熱電勢(shì)左圖閉合回路中總的熱電勢(shì)或或圖圖5-7 5-7 熱電偶原理熱電偶原理第九頁，共50頁。圖5-2 雙金屬溫度信號(hào)器測(cè)量時(shí),必須經(jīng)過人工調(diào)整,有人為誤差,不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量,記錄和自控圖5-3 熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖第一節(jié) 概述(i sh)解:(a)由于這時(shí)熱電偶的冷端均為0,每支熱電偶對(duì)應(yīng)于1000時(shí)的熱電勢(shì)可以由附錄一查得第三十四頁，共50頁。已知爐內(nèi)溫度均勻,最高溫度為1000,試分別計(jì)算測(cè)量儀表的測(cè)量范圍(以最大毫伏數(shù)表示)。-50 1000（120

12、0）鎳鉻-鎳硅E(100,0)=0.412mV,又從分度表中查得 E(t0,0)=E(30,0)=0.需冷端溫度補(bǔ)償,在低溫段測(cè)量精度較低E(t,t0)=20.在(b)情況時(shí),由于它的電阻溫度系數(shù)很大，且電阻與溫度呈線性關(guān)系；E(1000,0)=9.第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)注意注意 由于熱電極的材料不同由于熱電極的材料不同,所產(chǎn)生的接觸熱電勢(shì)亦不所產(chǎn)生的接觸熱電勢(shì)亦不同同,因此不同熱電極材料制成的熱電偶在相同溫度下產(chǎn)因此不同熱電極材料制成的熱電偶在相同溫度下產(chǎn)生的熱電勢(shì)是不同的。生的熱電勢(shì)是不同的。熱電偶一般都是在自由端溫度為熱電偶一般都是在自由端溫度為00時(shí)進(jìn)行分度的時(shí)進(jìn)行分度

13、的,因此因此,若自由端溫度不為若自由端溫度不為00而為而為t t0 0時(shí)時(shí),則熱電勢(shì)與溫度則熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系可用下式進(jìn)行計(jì)算。之間的關(guān)系可用下式進(jìn)行計(jì)算。EAB(t,t0)=EAB(t,0)-EAB(t0,0)9第十頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)舉例舉例例例5-1 5-1 今用一只鎳鉻今用一只鎳鉻-鎳硅熱電偶鎳硅熱電偶,測(cè)量小氮肥廠中轉(zhuǎn)測(cè)量小氮肥廠中轉(zhuǎn)化爐的溫度化爐的溫度,已知熱電偶工作端溫度為已知熱電偶工作端溫度為800,800,自由端自由端(冷端冷端)溫度為溫度為30,30,求熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)求熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì) E(800,30)(800,30)。解：由附錄

14、三可以查得解：由附錄三可以查得 E(800,0)=33.277(mV)E(800,0)=33.277(mV)E(30,0)=1.203(mV)E(30,0)=1.203(mV)將上述將上述(shngsh)(shngsh)數(shù)據(jù)代入式數(shù)據(jù)代入式(5-3),(5-3),即得即得E(800,30)=E(800,0)-E(30,0)=32.074(mV)E(800,30)=E(800,0)-E(30,0)=32.074(mV)10第十一頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)例例5-2 5-2 某支鉑銠某支鉑銠10-10-鉑熱電偶在工作時(shí)，自由鉑熱電偶在工作時(shí)，自由(zyu)(zyu)端端溫

15、度溫度t0=30,t0=30,測(cè)得熱電勢(shì)測(cè)得熱電勢(shì) E(t,t0)=14.195mV E(t,t0)=14.195mV，求被，求被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度。測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度。解解:由附錄一可以查得由附錄一可以查得 E(30,0)=0.173(30,0)=0.173(mV)代入式代入式(5-3)(5-3)變換得變換得 E(t,0)=,0)=E(t,30)+,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)再由附錄一可以查得再由附錄一可以查得14.368mV14.368mV對(duì)應(yīng)的溫度對(duì)應(yīng)的溫度t為為14001400。11第十二頁，共

16、50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)注注意意：由由于于熱熱電電偶偶所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱電電勢(shì)勢(shì)與與溫溫度度的的關(guān)關(guān)系系都都是是非非線線性性的的 (當(dāng)當(dāng)然然各各種種(zhn)zhn)熱熱電電偶偶的的非非線線性性程程度度不不同同),),因因此此在在自自由由端端溫溫度度不不為為零零時(shí)時(shí),將將所所測(cè)測(cè)熱熱電電勢(shì)勢(shì)對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的溫溫度度值值加加上自由端溫度上自由端溫度,并不等于實(shí)際的被測(cè)溫度。并不等于實(shí)際的被測(cè)溫度。12第十三頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)132.2.插入第三種導(dǎo)線插入第三種導(dǎo)線(doxin)(doxin)的問題的問題利用利用(lyng)(lyng)熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，必須要用某些儀表來熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，必須要用某些儀表來測(cè)量熱電勢(shì)的數(shù)值，見下圖。測(cè)量熱電勢(shì)的數(shù)值，見下圖?？偟臒犭妱?shì)總的熱電勢(shì)（5-45-4）能量守恒原理能量守恒原理（5-55-5）（5-65-6）將式（將式（5-55-5）5 5代入式（代入式（5-45-4）圖圖3-58 3-58 熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)連接圖熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)連接圖第十四頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)說明：說