熱工測量及儀表ppt課件

1、gtgt3t3gtt1tgt1gtt1tgt1122121122;UUbbFF3111111222.(61)() 1()()ggttttbch b Lth b L cth b Lb1,2 1,2 1212,UU1L2L121U Ud 12FF12,F F12,L L注：注：ch這是雙曲余弦這是雙曲余弦ch=(e-x+ex)/2 雙曲正弦是雙曲正弦是sh=(e-x-ex)/2 th=sh/ch(雙曲正切雙曲正切), cth=1/th (雙曲余切雙曲余切) n從式從式6-1可見：可見：n1 在測溫管向外散熱的情況下，誤差不能夠等于零。在測溫管向外散熱的情況下，誤差不能夠等于零。n2 管道中流體與管

2、外介質(zhì)的溫度差管道中流體與管外介質(zhì)的溫度差 越大，測溫誤差越大。越大，測溫誤差越大。為了減小誤差，應(yīng)該把顯露在管道外的測溫管用保溫資料包起來，為了減小誤差，應(yīng)該把顯露在管道外的測溫管用保溫資料包起來，這樣不僅使得顯露部分溫度提高，減小導(dǎo)熱損失，而且也使顯露這樣不僅使得顯露部分溫度提高，減小導(dǎo)熱損失，而且也使顯露部分和外面介質(zhì)的熱交換減少，放熱系數(shù)部分和外面介質(zhì)的熱交換減少，放熱系數(shù) 減小，因此可以減小減小，因此可以減小測溫誤差。測溫誤差。n3 當(dāng)當(dāng) 添加，即插到管道內(nèi)介質(zhì)部分測溫管長度添加，雙曲余添加，即插到管道內(nèi)介質(zhì)部分測溫管長度添加，雙曲余弦弦 ，雙曲正切，雙曲正切 都添加，導(dǎo)熱誤差減??；

3、當(dāng)都添加，導(dǎo)熱誤差減小；當(dāng) 減減小，雙曲余切小，雙曲余切 添加，測溫誤差也減小。添加，測溫誤差也減小。n4 當(dāng)放熱系數(shù)當(dāng)放熱系數(shù) 添加，添加， 添加時(shí)，誤差減小。因此應(yīng)該把感受件添加時(shí)，誤差減小。因此應(yīng)該把感受件放在流體速度最高的地方，即管道中心軸線上。放在流體速度最高的地方，即管道中心軸線上。3gtt1L11()ch b L2L22()cth b L11()th b L1b2111/U F0d1d11/UF2)(,10111ddFdU1dd/111b2二、壁面溫度丈量續(xù)二、壁面溫度丈量續(xù)52t2t1t12tt4411121.(62)gCttTT 1TCT12T24mK2T12,T T12,T

4、 T1TC1CTTTTT25. 020. 0T9 . 08 . 0T12,d d,T T12, gT1C1Ld44111gCTTTT44112gCTTTT0.5d2121dd 411gCTTT 412gCTTT1 1,TTTT4 12 4 12 1)(TTddTTTTddTTg12,d dTTgT12,d d1242ddn4由式由式6-2還可以看到，為了減小還可以看到，為了減小熱輻射誤差的影響，必需添加氣流和測熱輻射誤差的影響，必需添加氣流和測溫管之間的對流放熱系數(shù)溫管之間的對流放熱系數(shù)1。下面討論。下面討論添加添加1的方法。氣流溫度丈量的一個(gè)困的方法。氣流溫度丈量的一個(gè)困難問題，就是在普通流

5、速下氣流和測溫難問題，就是在普通流速下氣流和測溫管之間的放熱系數(shù)管之間的放熱系數(shù)1比液體的小得多，比液體的小得多，這就使得氣流和測溫管之間換熱困難，這就使得氣流和測溫管之間換熱困難，誤差添加。為理處理這個(gè)問題，實(shí)際中誤差添加。為理處理這個(gè)問題，實(shí)際中提出了各種各樣的方法。提出了各種各樣的方法。n除了前面講過的把感受件的主除了前面講過的把感受件的主要任務(wù)部分如熱電偶，電阻要任務(wù)部分如熱電偶，電阻溫度計(jì)中熱電阻體的一半長度溫度計(jì)中熱電阻體的一半長度處放在管道中心軸線上外，處放在管道中心軸線上外，目前多采用小誤差的抽氣熱電目前多采用小誤差的抽氣熱電偶。抽氣熱電偶的表示圖如圖偶。抽氣熱電偶的表示圖如圖

6、6-12所示。當(dāng)高壓蒸汽或緊縮所示。當(dāng)高壓蒸汽或緊縮空氣從整齊噴嘴空氣從整齊噴嘴3噴出時(shí)，由于噴出時(shí)，由于速度很大，在噴嘴處部分產(chǎn)生速度很大，在噴嘴處部分產(chǎn)生了負(fù)壓，在次負(fù)壓的作用下，了負(fù)壓，在次負(fù)壓的作用下，氣流沿圖上所示的方向通知地氣流沿圖上所示的方向通知地被抽走，這樣就在熱電偶處構(gòu)被抽走，這樣就在熱電偶處構(gòu)成了高速氣流，使放熱系數(shù)成了高速氣流，使放熱系數(shù)1增大。抽氣的速度越大，增大。抽氣的速度越大，1越越大，誤差就越小。為了減小熱大，誤差就越小。為了減小熱輻射損失，在熱電偶外裝設(shè)了輻射損失，在熱電偶外裝設(shè)了隔離罩。隔離罩?jǐn)?shù)目越多，丈隔離罩。隔離罩?jǐn)?shù)目越多，丈量誤差越小。量誤差越小。n應(yīng)該

7、指出，使抽氣速度到達(dá)很大數(shù)值是要耗費(fèi)很多能應(yīng)該指出，使抽氣速度到達(dá)很大數(shù)值是要耗費(fèi)很多能量的，因此抽氣熱電偶只能在實(shí)驗(yàn)情況下采用。量的，因此抽氣熱電偶只能在實(shí)驗(yàn)情況下采用。n抽氣熱電偶的構(gòu)造方式很多，其中的一種構(gòu)造表抽氣熱電偶的構(gòu)造方式很多，其中的一種構(gòu)造表示如圖示如圖6-13所示。所示。n為了防止熱輻射引起誤差，還可以采用氣動(dòng)為了防止熱輻射引起誤差，還可以采用氣動(dòng)溫度計(jì)。氣動(dòng)溫度計(jì)又稱文丘利高溫計(jì)，它溫度計(jì)。氣動(dòng)溫度計(jì)又稱文丘利高溫計(jì)，它可用以丈量工業(yè)鍋爐煙氣的溫度?？捎靡哉闪抗I(yè)鍋爐煙氣的溫度。一個(gè)丈量工業(yè)爐內(nèi)氣體溫度的氣動(dòng)溫度計(jì)的系統(tǒng)如圖一個(gè)丈量工業(yè)爐內(nèi)氣體溫度的氣動(dòng)溫度計(jì)的系統(tǒng)如圖6-

8、14所示。所示。n在射汽抽氣器在射汽抽氣器8的作用下，爐內(nèi)氣體流過兩個(gè)串聯(lián)節(jié)的作用下，爐內(nèi)氣體流過兩個(gè)串聯(lián)節(jié)流件節(jié)流孔板或文丘利噴管流件節(jié)流孔板或文丘利噴管2和和5的孔，氣體在經(jīng)過的孔，氣體在經(jīng)過節(jié)流件節(jié)流件5以前預(yù)先經(jīng)過冷卻器冷卻到一定溫度普通冷以前預(yù)先經(jīng)過冷卻器冷卻到一定溫度普通冷卻至環(huán)境溫度，氣體最后經(jīng)抽氣器排入大氣。抽氣器卻至環(huán)境溫度，氣體最后經(jīng)抽氣器排入大氣。抽氣器使節(jié)流件使節(jié)流件5前后的差壓前后的差壓p1堅(jiān)持不變。堅(jiān)持不變。n由于氣體在節(jié)流件由于氣體在節(jié)流件5前后的溫度根本上都等于環(huán)境溫前后的溫度根本上都等于環(huán)境溫度，堅(jiān)持差壓不變，因此經(jīng)過節(jié)流件度，堅(jiān)持差壓不變，因此經(jīng)過節(jié)流件5和

9、節(jié)流件和節(jié)流件2的氣體的氣體質(zhì)量流量不變，于是爐內(nèi)氣體的原有溫度質(zhì)量流量不變，于是爐內(nèi)氣體的原有溫度T1就可以根據(jù)就可以根據(jù)節(jié)流件節(jié)流件2兩面的差壓來確定，并用差壓計(jì)兩面的差壓來確定，并用差壓計(jì)3讀出?？梢宰C讀出。可以證明，氣體的原有溫度明，氣體的原有溫度T1K與節(jié)流件與節(jié)流件2兩面的差壓兩面的差壓(p1-p2)成正比，即成正比，即)66()(212111pCppCTn式中式中C1對于給定的測溫系統(tǒng)為一常數(shù)。對于給定的測溫系統(tǒng)為一常數(shù)。n氣體溫度計(jì)的準(zhǔn)確度與抽氣熱電偶的氣體溫度計(jì)的準(zhǔn)確度與抽氣熱電偶的相近，但對溫度動(dòng)搖的反響才干強(qiáng)，即相近，但對溫度動(dòng)搖的反響才干強(qiáng)，即靈敏度較高，抽氣量也較小。靈敏度較高，抽氣量也較小。n對于高溫氣體溫度丈量，上述幾種方對于高溫氣體溫度丈量，上述幾種方法和儀表都不夠理想，因此還需求進(jìn)展法和儀表都不夠理想，因此還需求進(jìn)展廣泛和深化的研討任務(wù)。廣泛和深化的研討任務(wù)。四 動(dòng)態(tài)溫度的丈量nA溫度傳感器的動(dòng)態(tài)呼應(yīng)：溫度傳感器的動(dòng)態(tài)呼應(yīng)：nB氣流溫度作階躍變化時(shí)：氣流溫度作階躍變化時(shí)：hSVcTTdtdTpgjj/，其中tjgjgeTTTT)(0nC氣流溫度線性變化時(shí)氣流溫度線性變化時(shí)nD氣流溫度作正弦振蕩時(shí)氣流溫度作正弦振蕩時(shí))1 (0tjgggevTTvtTT時(shí)有tgjggeAtATTtATT22)(1sin)sin()(1sin時(shí)有減小動(dòng)態(tài)誤