温度计介绍
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解：由附录三可以查得 E(800,0)=33.277(mV) E(30,0)=1.203(mV) 将上述数据代入式(5-3),即得E(800,30)=E(800,0) -
E(30,0)=32.074 ( mV)
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第二节 热电偶温度计
例5-2 某支铂铑10-铂热电偶在工作时，自由端温度t0= 30℃,测得热电势 E(t,t0) =14.195mV，求被测介质的 实际温度。
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第二节 热电偶温度计
2.插入第三种导线的问题
利用热电偶测量温度时，必须要用某些仪表来测量热电势 的数值，见下图。
总的热电势
Et eAB t eBC t0 eCA t0
（5-4）
能量守恒原理
图3-58 热电偶测温系统连接图
eAB t0 eBC t0 eCA t0 0 eAB t0 eBC t0 eCA t0 （5-5）
6
第二节 热电偶温度计
• 一、热电偶
热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。
热电偶温度计由三部分组成：热电偶；测量仪表；连接热 电偶和测量仪表的导线。
图5-3 热电偶温度计测温系统示意图 1—热电偶；2—导线；3—测量仪表
7
图5-4 热电偶示意图
第二节 热电偶温度计
1.热电现象及测温原理
图5-5 热电现象
格低、能记录、报警与自控
容易破损、读数麻烦、一般只 能现场指示 ,不能记录与远传 精度低、不能离开测量点测量 , 量程与使用范围均有限
-100～100（150）有机液体 0 ～350（-30 ～ 650）水银
0 ～300（-50 ～ 600）
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪
防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测
-150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻
-20 ～1300（1600）铂铑10-铂 -50 ～1000（1200）镍铬-镍硅 -40 ～800（900）镍铬-铜镍 -40 ～300（350）铜-铜镍
将式（5-5）5代入式（5-4）
Et eAB t eAB t0
13
（5-6）
第二节 热电偶温度计
说明：在热电偶回路中接入第三种金属导线对原热电偶
所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两 端的温度相同。
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第二节 热电偶温度计
图5-9 开路热电偶的应用
15
第二节 热电偶温度计
3.常用热电偶的种类
图5-7 热电偶原理
8
图5-6 接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
Et,t0 eAB t eAB t0 或 Et,t0 eAB t eBAt0
Байду номын сангаас
第二节 热电偶温度计
注意
由于热电极的材料不同,所产生的接触热电势亦不 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。
携带用、可测量高温、测温 测量时 ,必须经过人工调整 ,有
时不破坏被测物体温度场
人为误差 ,不能作远距离测量 , 记录和自控
900 ～2000（700 ～ 2000）
测温元件不破坏被测物体温 度场 ,能作远距离测量、报 警和自控、测温范围广
只能测高温,低温段测量不准, 环境条件会影响测量精度,连续 测高温时须作水冷却或气冷却
分类
按测量方式 接触式与非接触式
3
测温 方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
光学高温 计
辐射高温 计
第一节 概述
表5-1 各种温度计的优缺点及使用范围
优点
缺点
使用范围／℃
结构简单、使用方便、测量 准确、价格低廉 结构简单、机械强度大、价
4
100 ～2000（50 ～ 2000）
第一节 概述
1.应用热膨胀原理测温
利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式 温度计。
图5-1 双金属片
图5-2 双金属温度信号器 1—双金属片；2—调节螺钉；
3—绝缘子；4—信号灯
5
第一节 概述
2.应用压力随温度变化的原理测温 3.应用热阻效应测温 4.应用热电效应测温 5.应用热辐射原理测温
工业 上对 热电 极材 料的 要求
在测温范围内其热电性质要稳定,不随时间变化; 在测温范围内要有足够物理、化学稳定性,不易被 氧化或腐蚀; 电阻温度系数要小,电导率要高,组成热电偶后产 生的热电势要大,其值与温度成线性关系或有简单 的函数关系; 复现性要好,这样便于成批生产,而且在应用上也 可保证良好的互换性; 材料组织均匀、要有韧性,便于加工成丝。
解:由附录一可以查得 E(30,0)=0.173(mV)
代入式(5-3)变换得 E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)
再由附录一可以查得14.368mV对应的温度t为1400℃。
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第二节 热电偶温度计
注意：由于热电偶所产生的热电势与温度的关系都 是非线性的 (当然各种热电偶的非线性程度不同),因 此在自由端温度不为零时,将所测热电势对应的温度 值加上自由端温度,并不等于实际的被测温度。
报警与自控
量点不超过 10米
测量精度高 ,便于远距离、 结构复杂、不能测量高温 ,由
多点、集中测量和自动控制 于体积大 ,测点温度较困难
测温范围广 ,精度高 ,便于 需冷端温度补偿 ,在低温段测
远距离、多点、集中测量和 自动控制
量精度较低
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型
热电偶一般都是在自由端温度为0℃时进行分度的, 因此,若自由端温度不为0℃而为t0时,则热电势与温度 之间的关系可用下式进行计算。
EAB(t,t0) = EAB(t,0) -EAB(t0,0)
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第二节 热电偶温度计
举例 例5-1 今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转 化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端 (冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势 E(800,30)。
温度计介绍
内容
• 概述
– 测温仪表的分类 – 温度检测的基本原理
• 热电偶温度计
– 热电偶 – 补偿导线与冷端温度补偿
• 热电阻温度计
– 测温原理 – 常用热电阻
1
内容
• 温度变送器 – 电动温度变送器 – 一体化温度变送器 – 智能式温度变送器
2
第一节 概述
• 一、测温仪表的分类
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之间的 热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而 变化的特性来加以间接测量。
E(30,0)=32.074 ( mV)
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第二节 热电偶温度计
例5-2 某支铂铑10-铂热电偶在工作时，自由端温度t0= 30℃,测得热电势 E(t,t0) =14.195mV，求被测介质的 实际温度。
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第二节 热电偶温度计
2.插入第三种导线的问题
利用热电偶测量温度时，必须要用某些仪表来测量热电势 的数值，见下图。
总的热电势
Et eAB t eBC t0 eCA t0
（5-4）
能量守恒原理
图3-58 热电偶测温系统连接图
eAB t0 eBC t0 eCA t0 0 eAB t0 eBC t0 eCA t0 （5-5）
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第二节 热电偶温度计
• 一、热电偶
热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。
热电偶温度计由三部分组成：热电偶；测量仪表；连接热 电偶和测量仪表的导线。
图5-3 热电偶温度计测温系统示意图 1—热电偶；2—导线；3—测量仪表
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图5-4 热电偶示意图
第二节 热电偶温度计
1.热电现象及测温原理
图5-5 热电现象
格低、能记录、报警与自控
容易破损、读数麻烦、一般只 能现场指示 ,不能记录与远传 精度低、不能离开测量点测量 , 量程与使用范围均有限
-100～100（150）有机液体 0 ～350（-30 ～ 650）水银
0 ～300（-50 ～ 600）
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪
防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测
-150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻
-20 ～1300（1600）铂铑10-铂 -50 ～1000（1200）镍铬-镍硅 -40 ～800（900）镍铬-铜镍 -40 ～300（350）铜-铜镍
将式（5-5）5代入式（5-4）
Et eAB t eAB t0
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（5-6）
第二节 热电偶温度计
说明：在热电偶回路中接入第三种金属导线对原热电偶
所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两 端的温度相同。
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第二节 热电偶温度计
图5-9 开路热电偶的应用
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第二节 热电偶温度计
3.常用热电偶的种类
图5-7 热电偶原理
8
图5-6 接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
Et,t0 eAB t eAB t0 或 Et,t0 eAB t eBAt0
Байду номын сангаас
第二节 热电偶温度计
注意
由于热电极的材料不同,所产生的接触热电势亦不 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。
携带用、可测量高温、测温 测量时 ,必须经过人工调整 ,有
时不破坏被测物体温度场
人为误差 ,不能作远距离测量 , 记录和自控
900 ～2000（700 ～ 2000）
测温元件不破坏被测物体温 度场 ,能作远距离测量、报 警和自控、测温范围广
只能测高温,低温段测量不准, 环境条件会影响测量精度,连续 测高温时须作水冷却或气冷却
分类
按测量方式 接触式与非接触式
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测温 方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
光学高温 计
辐射高温 计
第一节 概述
表5-1 各种温度计的优缺点及使用范围
优点
缺点
使用范围／℃
结构简单、使用方便、测量 准确、价格低廉 结构简单、机械强度大、价
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100 ～2000（50 ～ 2000）
第一节 概述
1.应用热膨胀原理测温
利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理,可以制成膨胀式 温度计。
图5-1 双金属片
图5-2 双金属温度信号器 1—双金属片；2—调节螺钉；
3—绝缘子；4—信号灯
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第一节 概述
2.应用压力随温度变化的原理测温 3.应用热阻效应测温 4.应用热电效应测温 5.应用热辐射原理测温
工业 上对 热电 极材 料的 要求
在测温范围内其热电性质要稳定,不随时间变化; 在测温范围内要有足够物理、化学稳定性,不易被 氧化或腐蚀; 电阻温度系数要小,电导率要高,组成热电偶后产 生的热电势要大,其值与温度成线性关系或有简单 的函数关系; 复现性要好,这样便于成批生产,而且在应用上也 可保证良好的互换性; 材料组织均匀、要有韧性,便于加工成丝。
解:由附录一可以查得 E(30,0)=0.173(mV)
代入式(5-3)变换得 E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)
再由附录一可以查得14.368mV对应的温度t为1400℃。
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第二节 热电偶温度计
注意：由于热电偶所产生的热电势与温度的关系都 是非线性的 (当然各种热电偶的非线性程度不同),因 此在自由端温度不为零时,将所测热电势对应的温度 值加上自由端温度,并不等于实际的被测温度。
报警与自控
量点不超过 10米
测量精度高 ,便于远距离、 结构复杂、不能测量高温 ,由
多点、集中测量和自动控制 于体积大 ,测点温度较困难
测温范围广 ,精度高 ,便于 需冷端温度补偿 ,在低温段测
远距离、多点、集中测量和 自动控制
量精度较低
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型
热电偶一般都是在自由端温度为0℃时进行分度的, 因此,若自由端温度不为0℃而为t0时,则热电势与温度 之间的关系可用下式进行计算。
EAB(t,t0) = EAB(t,0) -EAB(t0,0)
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第二节 热电偶温度计
举例 例5-1 今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转 化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端 (冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势 E(800,30)。
温度计介绍
内容
• 概述
– 测温仪表的分类 – 温度检测的基本原理
• 热电偶温度计
– 热电偶 – 补偿导线与冷端温度补偿
• 热电阻温度计
– 测温原理 – 常用热电阻
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内容
• 温度变送器 – 电动温度变送器 – 一体化温度变送器 – 智能式温度变送器
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第一节 概述
• 一、测温仪表的分类
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之间的 热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而 变化的特性来加以间接测量。