8大温度仪表工作原理及安装注意事项

18 大温度仪表工作原理及安装注意事项 仪表人必备！压力式温度计工作原理组成及分类压力式温度计的原理压力式温度计由敏感元件温包，传压毛细管和弹①是基于密闭测温系统内蒸簧管压力表组成发液体的饱和蒸气压力和若给系统充以气体，如氮气，称为充气式压力式温度之间的变化关系，而进 ② 温度计，测温上限可达 500℃，压力与温度的关系行温度测量的。

当温包感受接近于线性，但是温包体积大，热惯性大到温度变化时，密闭系统内 饱和蒸气产生相应的压力， ③若充以液体，如二甲苯、甲醇等，温包小些，测 温范围分别为－40℃～200℃和－40℃～170℃引起弹性元件曲率的变化， 使其自由端产生位移，再由 ④若充以低沸点的液体，其饱和汽压应随被测温度 而变，如丙酮，用于 50℃～200℃。

齿轮放大机构把位移变为但由于饱和汽压和饱和汽温呈非线性关系，故温指示值。

⑤ 度计刻度是不均匀的特 必须将温包全部浸入被测介质；点 毛细管最长不超过 60m；仪表精度低，但使用简便，而且抗震动。

双金属温度计工作原理组成及分类双金属温度计的工作原理是利用二种 不同温度膨胀系数的金属，为提高测温灵 敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状，当轴向型 ① 双金属温度计指针盘与保护管垂直 连接多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀 或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。

由于螺旋卷的一端固定而另一端和一径向型 ② 双金属温度计指针盘与保护管平行 连接可以自由转动的指针相连，因此，当双金 属片感受到温度变化时，指针即可在一圆 形分度标尺上指示出温度来。

135°向 ③ 型双金属温度计指针盘与保护管成 135°连接这 种 仪 表 的 测 温 范 围 一 般 在 -80℃ ～ +500℃ 间 ，允 许 误 差 均 为 标 尺 量 程 的 1.5% 左右。

万向型 ④ 双金属温度计指针盘与保护管连接 角度可任意调整选型在选用双金属温度计时要充分考虑实际应用环境和要求，如表盘直径、与精度等级、安装固定方式、被测介质种类及环境危险性等。

除此之外，还要使用 重视性价比和维护工作量等因素。

使用 过程 注意 事项2双金属温度计保护管浸入被测介质中长度必须大于感温元件的长度，一 ① 般浸入长度大于 100mm,0-50℃量程的浸入长度大于 150mm，以保证测量的准确性。

各类双金属温度计不宜用于测量敞开容器内介质的温度，带电接点温度 ② 计不宜在工作震动较大的场合的控制回路中使用。

双金属温度计在保管、使用安装及运输中，应避免碰撞保护管，切勿使 ③ 保护管弯曲变型及将表当扳手使用。

温度计在正常使用的情况下应予定期检验。

一般以每隔六个月为宜。

电 ④ 接点温度计不允许在强烈震动下工作，以免影响接点的可靠性。

⑤ 仪表经常工作的温度最好能在刻度范围的 1/3～2/3 处电阻式温度计工作原理组成材料要求热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值 ① 在测温范围内化学和物理性能稳定随温度变化而变化这一特性来测量温度或者与温度有 ② 复现性好关的参数。

③ 电阻温度系数大，以得到高灵敏度绝大多数金属的电阻值随温度而变化，温度越高 ④ 电阻率大，可以得到小体积元件电阻越大，即具有正的电阻温度系数。

而大多数半导 ⑤ 电阻率大，可以得到小体积元件体材料具有负的电阻温度系数，即温度越高电阻越小。

⑥ 价格低廉采用高纯度铂丝绕制而成，具有测温精度高、性能稳定、复现性好、抗氧 化 等 优 点 ，因 此 在 基 准 、实 验 室 和 工 业 中 被 广 泛 应 用 。

但 其 在 高 温 下 容 易铂热①被 还 原 性 气 氛 所 污 染 ，使 铂 丝 变 脆 ，改 变 其 电 阻 温 度 特 性 ，所 以 需 用 套 管 保常电阻护 方 可 使 用 。

铂 丝 纯 度 是 决 定 温 度 计 精 度 的 关 键 。

铂 丝 纯 度 越 高 其 稳 定 性 越用高、复现性越好、测温精度也越高。

热电 阻 值 与 温 度 近 于 呈 线 性 关 系 ，电 阻 温 度 系 数 也 较 大 ，且 价 格 便 宜 ，所电铜热②以 在 一 些 测 量 精 度 要 求 不 是 很 高 的 情 况 下 ，就 常 采 用 铜 热 电 阻 。

但 其 在 高 于阻电阻100℃的气氛中易被氧化，故多用于测量－50～150℃温度范围。

原半导负 电 阻 温 度 系 数 大 ，因 此 灵 敏 度 高 。

电 阻 率 大 ，可 作 成 体 积 小 而 电 阻 值件体 热 大的电阻元件，这就使之具有热惯性小和可测量点温度或动态温度。

缺点：③敏 电 同种半导体热敏电阻的电阻温度特性分散性大，非线性严重，元件性能不稳阻定，因此互换性差、精度较低。

热在 热 电 阻 的 两 端 各 连 接 一 根 导 线 来 引 出 电 阻 信 号 的 方 式 叫 二 线 制 ，这 种二线电①引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻 R，R 大小与导线的材制阻质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合连三线在 热 电 阻 的 根 部 的 一 端 连 接 一 根 引 线 ，另 一 端 连 接 两 根 引 线 的 方 式 称 为②接制三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，3方是工业过程控制中的最常用的式在 热 电 阻 的 根 部 两 端 各 连 接 两 根 导 线 的 方 式 称 为 四 线 制 ，其 中 两 根 引 线四线 ③制为热电阻提供恒定电流 I，把 R 转换成电压信号 U，再通过另两根引线把 U 引 至 二 次 仪 表 。

可 见 这 种 引 线 方 式 可 完 全 消 除 引 线 的 电 阻 影 响 ，主 要 用 于 高精度的温度检测为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置， ①尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻带 有 保 护 套 管 的 热 电 阻 有 传 热 和 散 热 损 失 ，为 了 减 少 测 量 误 差 ，热 电 偶 和 热 电 阻 ②应该有足够的插入深度1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，一般都应将其测量端插入到管道中心处 (垂 安直安装或倾斜安装)。

如被测流体的管道直径是 200 毫米，那热电阻插入深度应选择 装100 毫米 要2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了减小保护套对流体的 求③ 阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂，可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。

浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于 75mm；热套式热电阻的标准插入深度为 100mm3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为 4m，热电阻插入深度 1m 即可4）当测量原件插入深度超过 1m 时，应尽可能垂直安装,或加装支支撑架和保护套管热电偶温度计工作原理安装要求两种不同成首先热电偶和热电阻的安装应尽可能保持垂直，以防止保护套管在高份的导体（称为热 ① 温下产生变形，但在有流速的情况下，则必须迎着被测介质的流向插电偶丝材或热电入，以保证测温元件与流体的充分接触以保证其测量精度极 ）两 端 接 合 成 回另 外 热 电 偶 和 热 电 阻 应 尽 量 安 装 在 有 保 护 层 的 管 道 内 ，以 防 止 热 量 散 失 。

路，当接合点的温 ② 其次当热电偶和热电阻传感器安装在负压管道中时，必须保证测量处具度不同时，在回路有良好的密封性，以防止外界冷空气进入，使读数偏低。

中就会产生电动当热电偶和热电阻传感器安装在户外时，热电偶和热电阻传感器的接势，这种现象称为 ③ 线盒面盖应向上，入线口应向下，以避免雨水或灰尘进入接线盒，而热电效应，而这种损坏热电偶和热电阻接线盒内的接线影响其测量精度。

电动势称为热电应经常检查热电偶和热电阻温度计各处的接线情况，特别是热电偶温度势 。

热 电 偶 就 是 利计由于其补偿导线的材料硬度较高，非常容易从接线柱脱离造成断路故用这种原理进行④ 障，因此要接线良好不要过多碰动温度计的接线并经常检查，以获得正温度测量的，其确的测量温度。

中 ，直 接 用 作 测 量 介质温度的一端 叫 做 工 作 端（ 也 称热电偶安装时应放置在尽可能靠近所要测的温度控制点。

为防止热量沿 ⑤ 热电偶传走或防止保护管影响被测温度，热电偶应浸入所测流体之中，深度至少为直径的 10 倍。

当测量固体温度时，热电偶应当顶着该材料或4为测量端），另一 端 叫 做 冷 端（ 也 称 为补偿端）；冷端 与显示仪表或配 套 仪 表 连 接 ，显 示 仪表会指出热电 偶所产生的热电 势。

与该材料紧密接触。

为了使导热误差减至最小，应减小接点附近的温度 梯度。

当 用 热 电 偶 测 量 管 道 中 的 气 体 温 度 时 ，如 果 管 壁 温 度 明 显 地 较 高 或 较 低 ， ⑥ 则热电偶将对之辐射或吸收热量，从而显着改变被测温度。

这时，可以 用一辐射屏蔽罩来使其温度接近气体温度，采用所谓的屏罩式热电偶。

选择测温点时应具有代表性，例如测量管道中流体温度时，热电偶的测 ⑦ 量端应处于管道中流速最大处。

一般来说，热电偶的保护套管末端应越 过流速中心线。

玻璃管液体温度计工作原理主要产生误差的原因玻璃液体温度计采用热胀冷缩效应的测温原理：当温度变化时， ① 零点永远位移玻璃球中的液体体积会发生膨胀或收缩，使进入毛细管中的液柱高 ② 球部暂时变形度发生变化，从刻度上可指示出温度的变化。

③ 压力变化温度表的刻度分辨力高低与温度表的灵敏度有关，灵敏度大， ④ 刻度不准确则温度表的刻度分辨力高。

要提高温度表的灵敏度，可增大测温液 ⑤ 读数方法不正确的体积或减小毛细管的直径。

但增大测温液的体积，不易于与被测 ⑥ 热滞效应物质取得热平衡，造成较大的滞后误差，且容易使球部产生变形；酒精温度表产生误差而减小毛细管直径则会使毛细管不易加工均匀，造成液柱上升不均 ⑦ 的特殊原因匀，影响测量准确性。

因此，应取适当的灵敏度。

另外，温度表的灵敏度还与测温液和玻璃的热膨胀系数之差有 关，且成正比。

一般均选取热膨胀系数较大的液体作为测温液，而⑧最高温度表产生误差 的特殊原因玻璃的热膨胀系数应尽可能的小。

常用的测温液有水银和酒精。

温度变送器工作原理安装要求温度电流变送器是把 温 度传感器的信号转变 为 电 ① 安装前，检查配件是否齐全，紧固 流信号，连接到二次仪表上，从而显示出对应的温度。

件有无松动,将天线拧紧温 度 变 送 器 采 用 热 电 偶 、热 电 阻 作 为 测 温 元 件 ，从 测 温安 装 时 ，注 意 轻 拿 轻 放 ，切 勿 敲 、摔 。

②元 件 输 出 信 号 送 到 变 送 器 模 块 ，经 过 稳 压 滤 波 、运 算 放将天线拧紧后即可正常工作大、非线性校正、V/I 转换、恒流及反向保护等电路处安 装 后 ，加 电 后 ，禁 止 非 操 作 人 员理后，转换成与温度成线性关系的 4～20mA 电流信号输 ③ 打开前盖，如操作人员误操作后，出。