热工测量仪表PPT 热电偶[可修改版ppt]
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热工仪表讲义_ppt课件
强绝缘
温度示值无穷大 热电阻或引线断路
更换热电阻，找到 断点重新接好
温度显示负值
热电阻接线有错或有短路 现象
改正接线，找出短 路处，加强绝缘
温度显示误差大 热电阻丝材料受腐蚀变质 更换热电阻
4、选型要点
连接方式：螺纹连接、法兰连接等。 量程范围：对于温度的测量，应保证工作温度在仪表量程的2/3 ～ 3/4处。 外护套材质：是否耐高温、耐腐蚀、耐磨等。 信号传输方式：2、3、4线制，电阻信号。 分度号选择：PT100、CU50等；电阻特性：如PT100特征为在标准条件下0度 时的测量电阻为100欧姆。 测量方式：表面式、插入式等，如为插入式还需对插入深度进行选择。
即： S
x
仪表的灵敏度反映了仪表对被 测参数变化的灵敏 程度，灵敏度越高，就越能观测微小的被测参数 变化。要提高仪表的灵敏度，可以采取增加放大 系统的放大倍数的方法来实现。
压力测量
1、基本概念
在物理概念中，压力是垂直作用在单位面积上的力。是工业生产中的重要参
数之一，在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力和真空度之分。所谓绝 对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pj表示。地面上 的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用Pq来表示。绝对压力与大气压力之 差，称为表压力，有Pb来表示。即Pb=Pj-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时， 表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用Pz来表示。 ******1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米水柱。 ******
4、各种热电偶的分度表均是在参考端即温度t0为0 ℃的条件下得到的热电势 与温度之间的关系，因此，热电偶测温时，冷端温度必须为0 ℃，否则将产生 测量误差。而在工业上使用时，要使冷端温度保持在0 ℃是比较困难的，所以， 必须根据不同的使用条件和要求的测量精度，对热电偶冷端温度采用一些不 同的处理办法，常用的方法有如下几种： • 补偿导线延伸法 • 冰点法 • 计算修正法 • 仪表零点校正法 • 补偿电桥法
《热电偶温度测量》课件
总结词
随着环保意识的提高，热电偶温度测量技术也在不断改进以降低对环境的影响。
详细描述
传统的热电偶温度测量技术中使用的某些材料可能对环境造成一定的影响，因此需要寻找环保型的替 代材料。同时，优化制造工艺和降低能耗也是当前研究的重点，以实现绿色、可持续的发展。
THANKS 感谢观看
热电偶的测量精度高、稳定性好 、响应速度快，因此在工业生产
和科学实验中得到广泛应用。
热电偶的种类与选择
热电偶有多种类型，如K型、J型、T 型等，每种类型都有不同的特点和适 用范围。
例如，K型热电偶适合测量0~1300℃ 的温度范围，J型热电偶适合测量200~1300℃的温度范围。
选择热电偶时需要考虑测量温度范围 、精度要求、使用环境等因素。
热电偶测量技术的智能化发展
总结词
智能化技术为热电偶温度测量提供了更高效、更便捷的解决 方案，提高了测温的自动化和智能化水平。
详细描述
现代的热电偶温度测量技术结合了人工智能、物联网等技术 ，可以实现远程监控、实时数据传输、自动报警等功能，大 大提高了测温的效率和准确性。
热电偶测量技术的环保要求与改进
热电偶的应用场景
热电偶广泛应用于工业生产中 的温度测量和控制，如钢铁、 石油、化工等领域。
在科学研究领域，热电偶也被 用于高温超导材料、新能源材 料等的研究。
此外，热电偶还可以用于家用 电器、医疗器械等领域的温度 监测和控制。
02 热电偶的工作原理
塞贝克效应
塞贝克效应
01
当两种不同导体A和B组成的回路，如果两结点温度不同，则回
将计量器具与标准器直接进行比 较，以确定计量器具的误差。
传递比较法
将计量器具与标准器进行比较， 再通过一系列传递标准进行比较
随着环保意识的提高，热电偶温度测量技术也在不断改进以降低对环境的影响。
详细描述
传统的热电偶温度测量技术中使用的某些材料可能对环境造成一定的影响，因此需要寻找环保型的替 代材料。同时，优化制造工艺和降低能耗也是当前研究的重点，以实现绿色、可持续的发展。
THANKS 感谢观看
热电偶的测量精度高、稳定性好 、响应速度快，因此在工业生产
和科学实验中得到广泛应用。
热电偶的种类与选择
热电偶有多种类型，如K型、J型、T 型等，每种类型都有不同的特点和适 用范围。
例如，K型热电偶适合测量0~1300℃ 的温度范围，J型热电偶适合测量200~1300℃的温度范围。
选择热电偶时需要考虑测量温度范围 、精度要求、使用环境等因素。
热电偶测量技术的智能化发展
总结词
智能化技术为热电偶温度测量提供了更高效、更便捷的解决 方案，提高了测温的自动化和智能化水平。
详细描述
现代的热电偶温度测量技术结合了人工智能、物联网等技术 ，可以实现远程监控、实时数据传输、自动报警等功能，大 大提高了测温的效率和准确性。
热电偶测量技术的环保要求与改进
热电偶的应用场景
热电偶广泛应用于工业生产中 的温度测量和控制，如钢铁、 石油、化工等领域。
在科学研究领域，热电偶也被 用于高温超导材料、新能源材 料等的研究。
此外，热电偶还可以用于家用 电器、医疗器械等领域的温度 监测和控制。
02 热电偶的工作原理
塞贝克效应
塞贝克效应
01
当两种不同导体A和B组成的回路，如果两结点温度不同，则回
将计量器具与标准器直接进行比 较，以确定计量器具的误差。
传递比较法
将计量器具与标准器进行比较， 再通过一系列传递标准进行比较
热电偶课件
缺点
优点：
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特 殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如 钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而 且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
热端
接线盒保护套管 绝缘套管 热电偶丝
热电偶分类及安装
分类（按结构分）
2、铠装热电偶 铠装热电偶是由金属套管、绝缘材料和热电极经拉伸加工而成 的坚实组合体，其结构如图所示。套管材料有铜、不锈钢及镍基高 温合金等。热电偶与套管之间填满了绝缘材料的粉末，目前采用的 绝缘材料绝大部分为氧化镁。套管中的热电极有单丝的、双丝的和 四丝的，彼此之间互相绝缘 。
热电偶是什么？
热电偶是什么
热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信 号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质 的温度。
热电偶温度计以热电偶作为感温元件，一般用于测量500℃以上的高温，长 期使用时其测温上限可达1300℃，短期使用时可达1600℃，特殊材料制成的 热电偶可测量的温度范围为2000～3000℃。如电厂生产过程中的主蒸汽温度、 过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。 热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方便、经济耐用、容易维护 和体积小等优点，还便于信号远传和实现多点切换测量。
热电偶的基本定律
中间温度定律
热电偶A、B在接点温度为t1、t3时的热电势等于热电偶A、B在接点温度分 别为t1，t2和t2，t3时热电势的代数和，即
EAB（t1，t3）＝EAB（t1，t2）＋EAB（t2，t3）
优点：
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特 殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如 钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而 且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
热端
接线盒保护套管 绝缘套管 热电偶丝
热电偶分类及安装
分类（按结构分）
2、铠装热电偶 铠装热电偶是由金属套管、绝缘材料和热电极经拉伸加工而成 的坚实组合体，其结构如图所示。套管材料有铜、不锈钢及镍基高 温合金等。热电偶与套管之间填满了绝缘材料的粉末，目前采用的 绝缘材料绝大部分为氧化镁。套管中的热电极有单丝的、双丝的和 四丝的，彼此之间互相绝缘 。
热电偶是什么？
热电偶是什么
热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信 号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质 的温度。
热电偶温度计以热电偶作为感温元件，一般用于测量500℃以上的高温，长 期使用时其测温上限可达1300℃，短期使用时可达1600℃，特殊材料制成的 热电偶可测量的温度范围为2000～3000℃。如电厂生产过程中的主蒸汽温度、 过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。 热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方便、经济耐用、容易维护 和体积小等优点，还便于信号远传和实现多点切换测量。
热电偶的基本定律
中间温度定律
热电偶A、B在接点温度为t1、t3时的热电势等于热电偶A、B在接点温度分 别为t1，t2和t2，t3时热电势的代数和，即
EAB（t1，t3）＝EAB（t1，t2）＋EAB（t2，t3）
《热工测量仪表》课件
物位测量仪表是用于测量液体或固体 物料位置的仪表，包括浮球液位计、 雷达液位计、超声波液位计和称重传 感器等。
物位测量仪表广泛应用于石油、化工 、电力、制药等领域，用于监测和控 制各种设备和工艺过程的物位参数。
物位测量仪表的原理基于浮力原理、 电磁波和力学原理等，通过测量物料 位置的变化来反映物料的液位或重量 参数。
根据测量精度要求选择合适精度 的仪表，以确保测量结果的准确 性。
安装与调试
01
安装位置
根据测量需求和安全 要求，确定仪表的安 装位置。
02
调试步骤
按照制造商提供的说 明书进行安装和调试 ，确保仪表正常工作 。
03
电缆连接
正确连接信号电缆， 避免信号干扰和短路 。
04
校准与测试
在安装完成后进行校 准和测试，确保仪表 的准确性和可靠性。
进行显示。
应用领域
工业生产
在化工、钢铁、电力等工业生产过程中，需要使用各种热工测量 仪表对工艺参数进行实时监测和控制。
科学研究
在物理、化学、生物学等科学研究中，热工测量仪表用于实验数据 的采集和记录。
环境保护
在环境监测中，热工测量仪表用于测量温度、压力、流量等参数， 以评估环境污染状况。
02
热工测量仪表的种类
分类
根据测量参数的不同，热工测量仪表 可分为温度仪表、压力仪表、流量仪 表等。
工作、热电阻、热敏电阻等原理，将温度转换为电信
号，再通过电子线路进行放大和显示。
压力仪表
02
基于压力传感器的原理，将压力转换为电信号，通过电子线路
进行放大和显示。
流量仪表
03
利用涡街原理、超声波原理等，测量流体流量并转换为电信号
热工仪表基础知识讲义ppt课件
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
质量的提高都有很大的影响。
8
1、 温度的测量与变送
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。
t0
t0
2
3
1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
7
1、 温度的测量与变送
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。 组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热 端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电 子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势， 一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
1
一、四大参数的测量原理及仪 表
现场仪表测量参数的分类： 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、
热工测量仪表PPT课件
• 比较法：利用一个与被测量同类的已知标准量与被测量 相比较，根据它们之间的差值和已知标准量得出被测量 的数值。
5.根据测量的地点：离线测量. 法、在线实时测量法。
（1）直接测量法：不必对被测量进行任何函数运 算，而直接使被测量与选用的标准量进行比较立 即得到比值或者用预先标定好的测量工具进行测 量，从而直接得到测量结果的方法。
• 直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某 种参数按已知关系随被测量变化，从而直接从测量工具 的刻度标尺上读出被测量的数值，而不需要任何运算。
- 保证热力设备安全、经济运行及实现自动 控制的必要条件，也是经济管理、环境保护、 研究新型热力生产系统和设备的重要手段。
.
主要内容
第一篇 热工测量的基础知识 第二篇 热工参数测量
（温度、压力、流量、液位、烟气含氧量、机械量）
第三篇 热工显示仪表
.
第一篇 热工测量的基础知识
一 热工测量的基本概念 二 热工测量仪表的基础知识
测量的基本方程 x AUx
.
三、测量方法：根据被测对象的性质、特点和测量 任务的要求，实现被测量与测量单位比较并给出比 值的方法。 基本分类
1.按获得测量结果的方式：直接测量法、间接测量法、组 合测量法。
2.按测量仪表与被测对象是否直接接触：接触式测量法、 非接触式测量法。
3.根据被测对象在测量过程中的状态：静态测量法、动态 测量法。 4.根据测量结果显示的方式：模拟式测量法、数字式测量 法、屏幕式测量法。教师来自趙津津.学习方法
1.学会阅读。学会速读和精读，提高单位阅读量。学会读一本书或 者一个单元的目录、图解和插图，提前了解内容，获取更有效的信 息。当积极的阅读者，不断的提问，直到弄懂字里行间的全部信息 为止，特别要弄懂知识的起点和终点，梳理好知识要点。
5.根据测量的地点：离线测量. 法、在线实时测量法。
（1）直接测量法：不必对被测量进行任何函数运 算，而直接使被测量与选用的标准量进行比较立 即得到比值或者用预先标定好的测量工具进行测 量，从而直接得到测量结果的方法。
• 直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某 种参数按已知关系随被测量变化，从而直接从测量工具 的刻度标尺上读出被测量的数值，而不需要任何运算。
- 保证热力设备安全、经济运行及实现自动 控制的必要条件，也是经济管理、环境保护、 研究新型热力生产系统和设备的重要手段。
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主要内容
第一篇 热工测量的基础知识 第二篇 热工参数测量
（温度、压力、流量、液位、烟气含氧量、机械量）
第三篇 热工显示仪表
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第一篇 热工测量的基础知识
一 热工测量的基本概念 二 热工测量仪表的基础知识
测量的基本方程 x AUx
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三、测量方法：根据被测对象的性质、特点和测量 任务的要求，实现被测量与测量单位比较并给出比 值的方法。 基本分类
1.按获得测量结果的方式：直接测量法、间接测量法、组 合测量法。
2.按测量仪表与被测对象是否直接接触：接触式测量法、 非接触式测量法。
3.根据被测对象在测量过程中的状态：静态测量法、动态 测量法。 4.根据测量结果显示的方式：模拟式测量法、数字式测量 法、屏幕式测量法。教师来自趙津津.学习方法
1.学会阅读。学会速读和精读，提高单位阅读量。学会读一本书或 者一个单元的目录、图解和插图，提前了解内容，获取更有效的信 息。当积极的阅读者，不断的提问，直到弄懂字里行间的全部信息 为止，特别要弄懂知识的起点和终点，梳理好知识要点。
热工仪表PPT课件
玻璃管温度计
（2）注意事项
(1)温度计不宜平放和平装,保存与安装时都 应使玻璃温度计直立, 而且测温泡在下部。 如果倾斜安装也应使测温泡在下部。
(2)使用时应检查液柱是否脱离,测温泡内是 否含有气泡, 如果液柱脱离可以缓慢加热或 微振动起来消除。
(3)对于全浸式温度计,安装深度应满足要求, 对于工业用玻璃管温度计,则应将尾部全部 插入被测介质中。
（2）和热电偶具有同样热电性质的补偿 导线可以引入热电偶的回路中，相当于把 热电偶延长而不影响热电偶的热电势。这 就为工业测温中应用补偿导线提供了理论 依据。
三. 标准化热电偶
1.铂铑10-铂热电偶(LB-3) 2.铂铑30-铂铑6(EU-2)热电偶 3.镍铬-镍硅(EU-2)热电偶 4.镍铬-考铜热电偶(EA-2) 5.铜-康铜热电偶(CK)
注意事项
(4)被测介质具有一定压力时,应在测温处焊 上(或用螺丝旋紧)测温套管为减少热阻,测温 套管壁不宜太厚(一般为1-2mm)。 (5)测量流体温度时,温度计不能顺向安置,应 逆向安放,或与流向垂直或有一定倾斜角,而 且测温套管的插入深度要超过中心线。使测 温泡刚好位于中心线上。
玻璃温度计
2、压力式温度计
双金属温度计
(二).双金属片温度计 按指示部分与保护管 连接方式不同,分为 下列三种类型:
(1)轴项型 (2)径向型 (3)135度角型
双金属温度计
三、热电偶
1、热电偶的测温原理 热电势：两种不同的导体材料（或半导体） A，B组成的闭合回路。相接触时，存在电子 的迁移，达到平衡时，在接触的两端形成电 势
可用于点温度的测量
只与材料和温度 有关，与热电偶的长度、直 径无关
接触电势和温差电势组成
热工测量仪表第一部分PPT课件
本节课学习内容—绪 论
1.1 测量的基本知识 1.2 测量的方法 1.3 测量的分类 1.4 测量误差及不确定度 1.5 测量系统 1.6 测量技术的发展状况
绪论
1.1 测量的基本知识
测量：
对客观事物取得数量概念的一种认知过程 操作人员按照测量环境、测量方法和规定的要求，使用测量设 备完成对测量对象某一方面具体的量化的一组操作过程。
No Image
仪器仪表与自动化
随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生 产过程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置 的眼睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅 仅是工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神 经和手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、 网络技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为 化工企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经 营管理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等 方面的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。 仪表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位， 工艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、 转速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、 显示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的 好坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影 响到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
19世纪到20世纪，工业革命和现代化大规模生产促 进了新学科和新技术的发展。现代仪器仪表已成为测量 、控制和实现自动化必不可少的技术工具。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
32
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
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一、热电现象和热电偶温度计 1.热电偶：两种不同材料的导体（或半导体）A和B
组成闭合回路。A、B是热偶丝，也叫热电极。 2. 热电势：热电偶放在被测对象中，两端温度不同
时，会产生的电动势 3. 热电流：回路中通过的电流 4.热端（工作端）、冷端（自由端）：感受温度变化
的那端称为或热端，另一端称为或冷端。 这种物理现象称为热电现象。
二、热电偶的三条基本定律
2 中间导体定律
7）推论2的证明
+A
t
EAC
t0 EAC(t, t0)＋ ECB(t, t0)
C +C
t0 =eAC(t)+ eCB(t) + eBA(t0)
t
ECB
B
所以
t0 因为 eAC(t)+ eCB(t) + eBA(t)＝0
EAC(t, t0)＋ ECB(t, t0) =eAB(t)+ eBA(t0)= EAB(t, t0)
二、热电偶的三条基本定律
3 中间温度定律
1）定律内容： 热电偶在两接点温度t1、t3时的热电 动势等于接点温度分别为t1、t2和t2、t3 的两支同 性质热电偶的热电动势的代数和。
+A
+A
t1
E1
t2
E2
t3
B
B
EAB(t1, t2)＋ EAB(t2, t3)
= eAB(t1)+ eBA(t2)+ eAB(t2) + eBA(t3)
三种导体的两接点温度相同，对回路中总热 电势无影响。 ❖推论2:
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
3)推论1用途: 1)连接显示仪表的两个接点温度相同， 则不影 响热电偶电势
2）也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液 态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
(4）推论1证明： 1）第一种连接方式
B t1 C t1 B
t
t0
A (a)
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+ eBC(t1) + eCB(t1)+ eBA(t0)
= eAB(t)－eAB (t0)
= EAB(t,t0)
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律 (4）推论1证明
2）第二种连接方式
2）为工业测温中应用补偿导线提供了理论依据。
1 测温时，其冷端温度要求恒定（？），如直接满 足此条件，热电偶冷端直接延伸放到恒温的地方， 热电偶很长，价格较高。
2 用补偿导线连接到热电偶的冷端，延伸至恒定冷 端温度，在达到冷端温度恒定要求的同时，降低 造价。
二、热电偶的三条基本定律 3 中间温度定律 3）补偿导线的分类
5)推论2：如果两种导体A,B对另一种导
体C的热电势已知，则这两种导体组成
热电势=是它们对参考导体热电势的代
数和。
A+
EA(Bt0,)EA(Ct0,)ECB(t,t0)
t
EAC
C +C
t
ECB
+BA
t0 6）推论2的用途：
（1）已知热电极与标 t0 准铂电极配对的热电源自势，任何两种热电极t
EAB
B
t0 配对的热电势可知。
E A B ( t , t 0 ) [ A B ( t ) A ( t ) A ( t 0 ) A B ( t 0 ) B ( t ) B ( t 0 ) ]
E A(B tt0 ), e A(B - te ) A(B 0 ) t
一、热电现象和热电偶温度计 6.热电势的工作原理
热电势的工作原理：某只热电偶，如果使冷端温 度t0保持不变，则热电动势便成为热端温度t的 单一函数。即，
EA B(t,t0)eA B(t)-C
故测量热电势的大小就可以反映温度的数值
二、热电偶的三条基本定律
均匀导体定律、 中间导体定律、 中间温度定律 1. 均匀导体定律 1）定律内容：由一种均匀导体（或半导体）组
热工测量仪表PPT 热电偶
第一节热电偶温度计 主要内容
❖第一节 热电现象和关于热电偶的基本定 律
❖第二节 标准化和非标准化热电偶
❖第三节 热电偶的冷端温度补偿问题
❖第四节 热电偶的校验
一、热电现象和热电偶温度计 二、热电偶的三条基本定律
热电偶：范围100－16000C, 温度信号变成电信号，远传。
由温差电势和接触电势组成
1）温差电势：一根导体两端温度不同产生的热电 动势
✓原因：
eA
eA A(t) A(t0)
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因： 2）接触电势：两种不同导体A、 B接触时产生原因
AB (t)
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因：
3)回路总电动势：A的电子密度大于B，t>t0， 则回路中存在着四个电势,
分为补偿型和延伸型
❖ 补偿型的材料与对应的热电偶不同，价格便 宜，但在低温下热电性质相同
❖延伸型的材料与对应的热电偶相同，但准确 度要求略低
热电偶的工作原理
先看一个实验——热电偶工作原理演示
热电极A
左端称为：
测量端
A
（工作端、
热端）
热电势
热电极B
右端称为： 自由端 （参考端、 冷端）
B
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
➢上述现象称为热电现象，1821年赛贝克发现的， 也称赛贝克效应
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因：
= eAB(t1) + eBA(t3) = EAB(t1, t3)
t1
+A E3=E1+E2
B
t3
二、热电偶的三条基本定律
3 中间温度定律
2)定律的应用：
1）为热电偶热电势－温度关系分度奠定了理论基础。
已知热电偶在某一给定冷端温度下，电压对应的 温度值，另外冷端温度下，电压应对应什么温度？ （修正解决）
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+ eBC(t0) + eCA(t0)
若设t＝t1＝t0 ，则根据本定律有
eAB(t0)+ eBC(t0) + eCA(t0) ＝0
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)- eAB(t0)=EAB(t,t0)
t0
B
t1 C
t
t0
A
(a)
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
成的闭合回路，不论温度如何分布，都不能产 生电动势。 2）定律推论 ❖（1)热电偶必须由两种不同材料组成 ❖（2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时，
如回路有热电势，则材料不均匀
二、热电偶的三条基本定律
2 中间导体定律 1）定律内容：不同材料组成的闭合回路中，若各
种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势 的总和等于零。 2）定律推论 ❖推论1：在热电偶回路接入第三种导体，若第
组成闭合回路。A、B是热偶丝，也叫热电极。 2. 热电势：热电偶放在被测对象中，两端温度不同
时，会产生的电动势 3. 热电流：回路中通过的电流 4.热端（工作端）、冷端（自由端）：感受温度变化
的那端称为或热端，另一端称为或冷端。 这种物理现象称为热电现象。
二、热电偶的三条基本定律
2 中间导体定律
7）推论2的证明
+A
t
EAC
t0 EAC(t, t0)＋ ECB(t, t0)
C +C
t0 =eAC(t)+ eCB(t) + eBA(t0)
t
ECB
B
所以
t0 因为 eAC(t)+ eCB(t) + eBA(t)＝0
EAC(t, t0)＋ ECB(t, t0) =eAB(t)+ eBA(t0)= EAB(t, t0)
二、热电偶的三条基本定律
3 中间温度定律
1）定律内容： 热电偶在两接点温度t1、t3时的热电 动势等于接点温度分别为t1、t2和t2、t3 的两支同 性质热电偶的热电动势的代数和。
+A
+A
t1
E1
t2
E2
t3
B
B
EAB(t1, t2)＋ EAB(t2, t3)
= eAB(t1)+ eBA(t2)+ eAB(t2) + eBA(t3)
三种导体的两接点温度相同，对回路中总热 电势无影响。 ❖推论2:
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
3)推论1用途: 1)连接显示仪表的两个接点温度相同， 则不影 响热电偶电势
2）也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液 态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
(4）推论1证明： 1）第一种连接方式
B t1 C t1 B
t
t0
A (a)
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+ eBC(t1) + eCB(t1)+ eBA(t0)
= eAB(t)－eAB (t0)
= EAB(t,t0)
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律 (4）推论1证明
2）第二种连接方式
2）为工业测温中应用补偿导线提供了理论依据。
1 测温时，其冷端温度要求恒定（？），如直接满 足此条件，热电偶冷端直接延伸放到恒温的地方， 热电偶很长，价格较高。
2 用补偿导线连接到热电偶的冷端，延伸至恒定冷 端温度，在达到冷端温度恒定要求的同时，降低 造价。
二、热电偶的三条基本定律 3 中间温度定律 3）补偿导线的分类
5)推论2：如果两种导体A,B对另一种导
体C的热电势已知，则这两种导体组成
热电势=是它们对参考导体热电势的代
数和。
A+
EA(Bt0,)EA(Ct0,)ECB(t,t0)
t
EAC
C +C
t
ECB
+BA
t0 6）推论2的用途：
（1）已知热电极与标 t0 准铂电极配对的热电源自势，任何两种热电极t
EAB
B
t0 配对的热电势可知。
E A B ( t , t 0 ) [ A B ( t ) A ( t ) A ( t 0 ) A B ( t 0 ) B ( t ) B ( t 0 ) ]
E A(B tt0 ), e A(B - te ) A(B 0 ) t
一、热电现象和热电偶温度计 6.热电势的工作原理
热电势的工作原理：某只热电偶，如果使冷端温 度t0保持不变，则热电动势便成为热端温度t的 单一函数。即，
EA B(t,t0)eA B(t)-C
故测量热电势的大小就可以反映温度的数值
二、热电偶的三条基本定律
均匀导体定律、 中间导体定律、 中间温度定律 1. 均匀导体定律 1）定律内容：由一种均匀导体（或半导体）组
热工测量仪表PPT 热电偶
第一节热电偶温度计 主要内容
❖第一节 热电现象和关于热电偶的基本定 律
❖第二节 标准化和非标准化热电偶
❖第三节 热电偶的冷端温度补偿问题
❖第四节 热电偶的校验
一、热电现象和热电偶温度计 二、热电偶的三条基本定律
热电偶：范围100－16000C, 温度信号变成电信号，远传。
由温差电势和接触电势组成
1）温差电势：一根导体两端温度不同产生的热电 动势
✓原因：
eA
eA A(t) A(t0)
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因： 2）接触电势：两种不同导体A、 B接触时产生原因
AB (t)
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因：
3)回路总电动势：A的电子密度大于B，t>t0， 则回路中存在着四个电势,
分为补偿型和延伸型
❖ 补偿型的材料与对应的热电偶不同，价格便 宜，但在低温下热电性质相同
❖延伸型的材料与对应的热电偶相同，但准确 度要求略低
热电偶的工作原理
先看一个实验——热电偶工作原理演示
热电极A
左端称为：
测量端
A
（工作端、
热端）
热电势
热电极B
右端称为： 自由端 （参考端、 冷端）
B
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
➢上述现象称为热电现象，1821年赛贝克发现的， 也称赛贝克效应
一、热电现象和热电偶温度计 5. 热电势的产生原因：
= eAB(t1) + eBA(t3) = EAB(t1, t3)
t1
+A E3=E1+E2
B
t3
二、热电偶的三条基本定律
3 中间温度定律
2)定律的应用：
1）为热电偶热电势－温度关系分度奠定了理论基础。
已知热电偶在某一给定冷端温度下，电压对应的 温度值，另外冷端温度下，电压应对应什么温度？ （修正解决）
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+ eBC(t0) + eCA(t0)
若设t＝t1＝t0 ，则根据本定律有
eAB(t0)+ eBC(t0) + eCA(t0) ＝0
EABC(t,t1,t0)=eAB(t)- eAB(t0)=EAB(t,t0)
t0
B
t1 C
t
t0
A
(a)
二、热电偶的三条基本定律 2 中间导体定律
成的闭合回路，不论温度如何分布，都不能产 生电动势。 2）定律推论 ❖（1)热电偶必须由两种不同材料组成 ❖（2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时，
如回路有热电势，则材料不均匀
二、热电偶的三条基本定律
2 中间导体定律 1）定律内容：不同材料组成的闭合回路中，若各
种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势 的总和等于零。 2）定律推论 ❖推论1：在热电偶回路接入第三种导体，若第