工業(yè)自動(dòng)化儀表第2章第三次課

1、 第 二 章 檢測(cè)儀表與變送器小 結(jié)誤差誤差根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，分為根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，分為系統(tǒng)誤系統(tǒng)誤差差、隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差、疏忽誤差疏忽誤差三類(lèi)三類(lèi) 。絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差重點(diǎn)：重點(diǎn)：性能指標(biāo)性能指標(biāo)靜態(tài)特性靜態(tài)特性精確度精確度（相對(duì)百分誤差相對(duì)百分誤差、允許誤差允許誤差）穩(wěn)定性穩(wěn)定性輸入輸入輸出特性輸出特性主要取決于誤差的形成誤差的形成及其誤差特性誤差特性動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限線性度線性度變差變差重復(fù)性重復(fù)性 2-12-1 基本概念基本概念 2-22-2 傳感器與變送器傳感器與變送器 2-32-3 溫度檢測(cè)儀表溫度檢測(cè)儀表 2-42-

2、4 壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 2-52-5 流量檢測(cè)儀表流量檢測(cè)儀表 2-62-6 物位檢測(cè)儀表物位檢測(cè)儀表第二章 檢測(cè)儀表與變送器一、基本概念測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表2-1 2-1 基本概念基本概念 用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)有關(guān)參數(shù)的技術(shù)工用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)有關(guān)參數(shù)的技術(shù)工具稱(chēng)為檢測(cè)儀表。具稱(chēng)為檢測(cè)儀表。變送器變送器傳感器傳感器 用來(lái)將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送的信號(hào)用來(lái)將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送的信號(hào)（例如電信號(hào)或氣壓信號(hào)）的儀表通常稱(chēng)為傳感器。（例如電信號(hào)或氣壓信號(hào)）的儀表通常稱(chēng)為傳感器。 將傳感器的輸出為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)將傳感器的輸出為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（信號(hào)制）

3、時(shí)，通常稱(chēng)為變送器。信號(hào)（信號(hào)制）時(shí)，通常稱(chēng)為變送器。二、檢測(cè)儀表的基本結(jié)構(gòu) 檢測(cè)儀表包括檢測(cè)儀表包括信號(hào)獲取信號(hào)獲取、信號(hào)處理信號(hào)處理及及信號(hào)的顯示信號(hào)的顯示輸出輸出三部分。三部分。 根據(jù)儀器的安裝，檢測(cè)儀表分為信號(hào)獲取部分根據(jù)儀器的安裝，檢測(cè)儀表分為信號(hào)獲取部分及信號(hào)處理輸出部分兩大塊。及信號(hào)處理輸出部分兩大塊。三、檢測(cè)儀表的測(cè)量方法 根據(jù)根據(jù)被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象、測(cè)量環(huán)境測(cè)量環(huán)境和和對(duì)象參數(shù)特性對(duì)象參數(shù)特性要求等，要求等，檢測(cè)儀表的測(cè)量方法有電工檢測(cè)儀表的測(cè)量方法有電工/電磁學(xué)法、半導(dǎo)體法、光電磁學(xué)法、半導(dǎo)體法、光學(xué)法、紅外線法、超聲波法、激光法、紫外線法等。學(xué)法、紅外線法、超聲波法、激光法

4、、紫外線法等。 根據(jù)測(cè)量所得結(jié)果的顯示，檢測(cè)儀表的測(cè)量方根據(jù)測(cè)量所得結(jié)果的顯示，檢測(cè)儀表的測(cè)量方法分為法分為直接測(cè)量直接測(cè)量和和間接測(cè)量間接測(cè)量。與同類(lèi)基準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較，就能得到測(cè)量值的檢與同類(lèi)基準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較，就能得到測(cè)量值的檢測(cè)方法稱(chēng)為測(cè)方法稱(chēng)為直接檢測(cè)直接檢測(cè)。比如：用電壓表測(cè)電壓、溫度計(jì)比如：用電壓表測(cè)電壓、溫度計(jì)測(cè)溫度等。測(cè)溫度等。直接測(cè)量一般可以直接讀出被測(cè)量的量值。直接測(cè)量一般可以直接讀出被測(cè)量的量值。直接測(cè)量直接測(cè)量間接測(cè)量間接測(cè)量間接檢測(cè)間接檢測(cè)就是測(cè)量與被測(cè)量有一定關(guān)系的就是測(cè)量與被測(cè)量有一定關(guān)系的2 2個(gè)或個(gè)或2 2個(gè)個(gè)以上物理量，然后再推算出被測(cè)量。以上物理量，然后

5、再推算出被測(cè)量。比如，測(cè)量電流和比如，測(cè)量電流和電阻求電壓電阻求電壓。間接測(cè)量需要進(jìn)行間接測(cè)量需要進(jìn)行2 2次以上的測(cè)量，一般要次以上的測(cè)量，一般要分析誤差的傳遞。分析誤差的傳遞。一、傳感器分類(lèi)2-2 2-2 傳感器與變送器傳感器與變送器 根據(jù)輸入物理量分為位移傳感器、溫度傳感器、根據(jù)輸入物理量分為位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。壓力傳感器等。溫度傳感器溫度傳感器壓力傳感器壓力傳感器流量傳感器流量傳感器物位傳感器物位傳感器與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)體接觸，其敏感元件得到的是被與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)體接觸，其敏感元件得到的是被測(cè)對(duì)象在接觸點(diǎn)上的變化率的測(cè)量方式稱(chēng)為測(cè)對(duì)象在接觸點(diǎn)上的變化率的測(cè)量方式稱(chēng)為接觸

6、式測(cè)量接觸式測(cè)量。比如：直接接觸人體皮膚測(cè)量溫度。比如：直接接觸人體皮膚測(cè)量溫度。接觸式測(cè)量接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量二、傳感器的測(cè)量方法與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行非實(shí)體接觸，其敏感元件得到的是與被測(cè)對(duì)象進(jìn)行非實(shí)體接觸，其敏感元件得到的是被測(cè)對(duì)象所形成的一個(gè)場(chǎng)內(nèi)感知變化的測(cè)量方式稱(chēng)為非被測(cè)對(duì)象所形成的一個(gè)場(chǎng)內(nèi)感知變化的測(cè)量方式稱(chēng)為非接觸式測(cè)量接觸式測(cè)量。比如：磁場(chǎng)、聲場(chǎng)等。比如：磁場(chǎng)、聲場(chǎng)等。將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以輸入和輸，以輸入和輸出出呈線性關(guān)系呈線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)電電信號(hào)為技術(shù)點(diǎn)。信號(hào)為技術(shù)點(diǎn)。 由由010mA(05V,010V) 420mA(1

7、5V)010mA(05V,010V) 420mA(15V)直流直流 變送器的信號(hào)變送器的信號(hào)變送器的發(fā)展變送器的發(fā)展三、變送器 首先是傳感器和變送器分離。傳感器是借助敏感元件首先是傳感器和變送器分離。傳感器是借助敏感元件按一定的規(guī)律（物理按一定的規(guī)律（物理、化學(xué)等）將非電物理量形式的信號(hào)化學(xué)等）將非電物理量形式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。變送器是將傳感器輸出的電信號(hào)（微弱的轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。變送器是將傳感器輸出的電信號(hào)（微弱的電流電流、電壓等）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。電壓等）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 現(xiàn)在是傳感器和變送器功能合一。變送器為輸出標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在是傳感器和變送器功能合一。變送器為輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器，由于微機(jī)械加工技

8、術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)的傳感器，由于微機(jī)械加工技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，敏感元件和信號(hào)調(diào)理電路一體化，構(gòu)成集成變送器或智能敏感元件和信號(hào)調(diào)理電路一體化，構(gòu)成集成變送器或智能變送器。變送器。一、溫度與溫標(biāo)2-3 2-3 溫度傳感器溫度傳感器溫度溫度 溫度溫度是表征物體冷熱程度的物理量。是表征物體冷熱程度的物理量。溫度溫度標(biāo)志著物質(zhì)內(nèi)部大量標(biāo)志著物質(zhì)內(nèi)部大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度越高，表示物體度。溫度越高，表示物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。 模擬圖模擬圖：在一個(gè)密閉的空：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分子在高溫時(shí)間里，氣體分子在高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快

9、！的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！ 溫標(biāo)：溫標(biāo)：一個(gè)用來(lái)衡量溫度一個(gè)用來(lái)衡量溫度的標(biāo)準(zhǔn)尺度，就是溫度的數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)尺度，就是溫度的數(shù)值表示方法。值表示方法。 溫標(biāo)的三要素溫標(biāo)的三要素：測(cè)溫物質(zhì)測(cè)溫物質(zhì)性質(zhì)性質(zhì)、固定點(diǎn)的溫度數(shù)值固定點(diǎn)的溫度數(shù)值和和溫度單位溫度單位。 國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華氏溫國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。 （1 1）攝氏溫標(biāo)（）攝氏溫標(biāo)（）汞隨溫的線性體膨脹汞隨溫的線性體膨脹 攝氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，攝氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水水的的冰點(diǎn)冰點(diǎn)為為零點(diǎn)零點(diǎn)，水的水的沸點(diǎn)沸點(diǎn)為為100100度度，并將兩固定點(diǎn)之間等分，并將兩固定點(diǎn)之間等分

10、100100份，每份，每一份稱(chēng)為一攝氏度，一般用一份稱(chēng)為一攝氏度，一般用“”表示攝氏度數(shù)。表示攝氏度數(shù)。（2 2）華式溫標(biāo)（）華式溫標(biāo)（F F） 汞隨溫的線性體膨脹汞隨溫的線性體膨脹 華式溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，華式溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水水的的冰點(diǎn)冰點(diǎn)為為3232度度，水的，水的沸沸點(diǎn)點(diǎn)為為212212度度，在這兩個(gè)固定點(diǎn)之間劃分，在這兩個(gè)固定點(diǎn)之間劃分180180等份，每一份稱(chēng)為等份，每一份稱(chēng)為華式一度。華式溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)有如下的關(guān)系：華式一度。華式溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)有如下的關(guān)系：m=1.8n+32(F)m=1.8n+32(F)式中，式中，m m、n n分別表示華式溫度值和攝氏溫度值。分別表

11、示華式溫度值和攝氏溫度值。(3)(3)熱力學(xué)溫標(biāo)（熱力學(xué)溫標(biāo)（K K）以熱力學(xué)為基礎(chǔ)以熱力學(xué)為基礎(chǔ) 熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)上的最科學(xué)上的最科學(xué)的溫標(biāo)，是由開(kāi)爾文（的溫標(biāo)，是由開(kāi)爾文（Kelvin）根據(jù)熱力學(xué)定律提出來(lái)的，根據(jù)熱力學(xué)定律提出來(lái)的，因此又稱(chēng)開(kāi)氏溫標(biāo)。它的符號(hào)是因此又稱(chēng)開(kāi)氏溫標(biāo)。它的符號(hào)是T，單位是開(kāi)爾文（單位是開(kāi)爾文（K） 。熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水水的的三相點(diǎn)三相點(diǎn)為為273.16273.16，沸點(diǎn)與三相點(diǎn)之間劃分沸點(diǎn)與三相點(diǎn)之間劃分100100等份，每一份稱(chēng)為一度。等份，每一份稱(chēng)為一度。T=

12、t+273.16T是熱力學(xué)溫標(biāo)， t是攝氏度(4) 1990國(guó)際溫標(biāo)國(guó)際溫標(biāo)( (ITS-90) ) 從從1990年年1月月1日開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用日開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用1990年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)ITS-90。它定義了一系它定義了一系列溫度的固定點(diǎn)，測(cè)量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的標(biāo)列溫度的固定點(diǎn)，測(cè)量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)儀器以及計(jì)算公式。準(zhǔn)儀器以及計(jì)算公式。 幾種溫標(biāo)的對(duì)比幾種溫標(biāo)的對(duì)比 例如：例如：某點(diǎn)攝氏溫度為某點(diǎn)攝氏溫度為100100，將該溫度轉(zhuǎn)換，將該溫度轉(zhuǎn)換為華式溫標(biāo)和國(guó)標(biāo)溫標(biāo)。為華式溫標(biāo)和國(guó)標(biāo)溫標(biāo)。m=1.8n+32(F)=1.8*100+32=212FT90=t90+

13、273.15=100+273.15=373.15K溫度概念的建立及測(cè)量溫度概念的建立及測(cè)量以熱平衡為基礎(chǔ)的以熱平衡為基礎(chǔ)的溫度最本質(zhì)的性質(zhì)溫度最本質(zhì)的性質(zhì) 當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)產(chǎn)當(dāng)兩個(gè)冷熱程度不同的物體接觸后就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)熱換熱即生導(dǎo)熱換熱即熱交換過(guò)程熱交換過(guò)程，換熱結(jié)束后兩物體，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。 溫度測(cè)量范圍甚廣，有的處于接近絕對(duì)零度的低溫，溫度測(cè)量范圍甚廣，有的處于接近絕對(duì)零度的低溫，有的要在幾千度的高溫下進(jìn)行，這樣寬的測(cè)量范圍，需有的要在幾千度的高溫下進(jìn)行，這樣寬的測(cè)量范圍，需要各種不同的測(cè)溫方法和測(cè)溫

14、儀表。要各種不同的測(cè)溫方法和測(cè)溫儀表。 按測(cè)量方式分為接觸式和非接觸式按測(cè)量方式分為接觸式和非接觸式 按工作原理分為膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱按工作原理分為膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)和輻射高溫計(jì)。電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)和輻射高溫計(jì)。二、溫度傳感器的分類(lèi)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(jiǎn)單、使用方便、測(cè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉量準(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

15、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(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)價(jià)格低、能記錄、報(bào)警與自格低、能記錄、報(bào)警與自控控 精度低、不能離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量精度低、不能離開(kāi)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(jiǎn)單、不怕震動(dòng)、具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不怕震動(dòng)、具有防爆性、價(jià)格低廉、能有防爆性、價(jià)格低廉、能記錄、報(bào)警與自控記錄、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) , ,儀表儀表的滯后性較大、一般離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)的滯后性較大、一般離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)不超過(guò)不

16、超過(guò) 1010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)控多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制制 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高溫結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能測(cè)量高溫 , ,由于由于體積大體積大 , ,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

17、-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)量遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制和自動(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)量在低溫段測(cè)量精度較低精度較低 -20 -20 13001300（16001600）鉑銠）鉑銠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

18、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)攜帶用、可測(cè)量高溫、測(cè)溫時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度溫時(shí)不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)場(chǎng) 測(cè)量時(shí)測(cè)量時(shí) , ,必須經(jīng)過(guò)人工調(diào)整必須經(jīng)過(guò)人工調(diào)整 , ,有人有人為誤差為誤差 , ,不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量不能作遠(yuǎn)距離測(cè)量 , ,記錄記錄和自控和自控 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)物體測(cè)溫元件不破壞被測(cè)物體溫度場(chǎng)溫度場(chǎng) , ,能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、能作遠(yuǎn)距離測(cè)量、報(bào)警和自控、測(cè)溫范圍廣報(bào)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)環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精度境條件會(huì)影響測(cè)量精度,

19、 ,連續(xù)測(cè)高連續(xù)測(cè)高溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻溫時(shí)須作水冷卻或氣冷卻 100 100 20002000（50 50 20002000）1接觸法測(cè)溫：敏感元件直接與被測(cè)對(duì)象接觸，通過(guò)傳接觸法測(cè)溫：敏感元件直接與被測(cè)對(duì)象接觸，通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，反映被測(cè)對(duì)象的溫度。導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，反映被測(cè)對(duì)象的溫度。優(yōu)點(diǎn)：直觀、可靠。優(yōu)點(diǎn)：直觀、可靠。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：存在負(fù)載效應(yīng)，存在負(fù)載效應(yīng)， 受到測(cè)量條件的限制，不能充分接觸，使檢測(cè)受到測(cè)量條件的限制，不能充分接觸，使檢測(cè) 元件溫度與被測(cè)對(duì)象溫度不一致。元件溫度與被測(cè)對(duì)象溫度不一致。 熱量傳遞需要一定時(shí)間造成測(cè)溫滯后現(xiàn)象。熱量傳遞需要一定時(shí)間造成測(cè)溫滯后現(xiàn)象

20、。（動(dòng)態(tài)誤差）（動(dòng)態(tài)誤差）2非接觸法測(cè)溫：檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象不直接接觸，所非接觸法測(cè)溫：檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象不直接接觸，所以不破壞原有溫度場(chǎng)。通常用來(lái)測(cè)量以不破壞原有溫度場(chǎng)。通常用來(lái)測(cè)量1000以上的移以上的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或反映迅速的高溫物體。動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或反映迅速的高溫物體。 膨脹式溫度計(jì)是基于物體受熱時(shí)體積膨脹的膨脹式溫度計(jì)是基于物體受熱時(shí)體積膨脹的性質(zhì)制成的，測(cè)溫敏感元件在受熱后尺寸或體積性質(zhì)制成的，測(cè)溫敏感元件在受熱后尺寸或體積發(fā)生變化，采取一些簡(jiǎn)便方法，測(cè)出它的尺寸或發(fā)生變化，采取一些簡(jiǎn)便方法，測(cè)出它的尺寸或體積變化的大小。體積變化的大小。分類(lèi)：分類(lèi)：液體膨脹式、氣體膨脹式、固體膨脹式液體

21、膨脹式、氣體膨脹式、固體膨脹式三、膨脹式溫度計(jì)（一）工作原理（一）工作原理w利用玻璃管內(nèi)液體的體積隨溫度利用玻璃管內(nèi)液體的體積隨溫度的升高而膨脹的原理。的升高而膨脹的原理。w組成：液體感應(yīng)包、毛細(xì)管、標(biāo)組成：液體感應(yīng)包、毛細(xì)管、標(biāo)尺三部分。尺三部分。w液體可為：水銀、酒精、甲苯等。液體可為：水銀、酒精、甲苯等。w當(dāng)溫度超過(guò)當(dāng)溫度超過(guò)300300時(shí)，應(yīng)采用硅硼時(shí)，應(yīng)采用硅硼玻璃，玻璃，500500以上要采用石英玻璃。以上要采用石英玻璃。4玻璃管液體溫度計(jì)玻璃管液體溫度計(jì)玻璃棒溫度計(jì)玻璃棒溫度計(jì)工作液體的熱膨脹計(jì)算工作液體的熱膨脹計(jì)算 )(-120tttVV）（式中：式中：V工作液體在工作液體在t

22、1 、t2溫度下的體積差溫度下的體積差 工作液體體膨脹系數(shù)工作液體體膨脹系數(shù) 玻璃的體膨脹系數(shù)玻璃的體膨脹系數(shù)（一）工作原理與結(jié)構(gòu)形式一）工作原理與結(jié)構(gòu)形式1 原理原理 壓力式溫度計(jì)是利用密封系統(tǒng)中壓力式溫度計(jì)是利用密封系統(tǒng)中測(cè)溫物質(zhì)的壓測(cè)溫物質(zhì)的壓力力隨隨溫度溫度變化來(lái)測(cè)溫；變化來(lái)測(cè)溫；2 分類(lèi)分類(lèi)按所充物質(zhì)相態(tài)分充氣式、充液式、蒸發(fā)式按所充物質(zhì)相態(tài)分充氣式、充液式、蒸發(fā)式按功能分：指示式、記錄式、報(bào)警式和溫度按功能分：指示式、記錄式、報(bào)警式和溫度調(diào)節(jié)式等調(diào)節(jié)式等壓力式溫度計(jì)壓力式溫度計(jì)利用液體的蒸發(fā)或氣體利用液體的蒸發(fā)或氣體的膨脹而引起的壓力變的膨脹而引起的壓力變化進(jìn)行測(cè)量?；M(jìn)行測(cè)量。溫

23、包：溫包：傳熱、容納膨傳熱、容納膨脹介質(zhì)；脹介質(zhì)；毛細(xì)管：毛細(xì)管：傳遞壓力；傳遞壓力；彈簧管：彈簧管：顯示壓力顯示壓力（溫度）。（溫度）?？箍拐鹫饓簤毫αΡ肀? 組成組成 溫包、毛細(xì)管、感壓元件溫包、毛細(xì)管、感壓元件（彈簧管、波紋管等）（彈簧管、波紋管等）（二）（二）使用方法與特點(diǎn)使用方法與特點(diǎn)對(duì)毛細(xì)管采取保護(hù)措施，防對(duì)毛細(xì)管采取保護(hù)措施，防止損壞；注意安裝方式與位止損壞；注意安裝方式與位置對(duì)精度的影響。置對(duì)精度的影響。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，刻度清晰，防爆。精度差，刻度清晰，防爆。精度差，示值滯后時(shí)間長(zhǎng)，毛細(xì)管易示值滯后時(shí)間長(zhǎng)，毛細(xì)管易損壞。損壞。河北凱瑞賀儀表廠

24、壓力式溫度計(jì)河北凱瑞賀儀表廠壓力式溫度計(jì)它的感溫元件是由它的感溫元件是由膨膨脹系數(shù)不同脹系數(shù)不同的兩種金的兩種金屬片牢固地結(jié)合在一屬片牢固地結(jié)合在一起制成。起制成。l可作溫度繼電控制、極可作溫度繼電控制、極值溫度控制信號(hào)值溫度控制信號(hào)固定端固定端自由端自由端BBAA雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)組成熱電阻溫度計(jì)組成1、熱電阻、熱電阻2、顯示儀表、顯示儀表3、連接導(dǎo)線、連接導(dǎo)線四、熱電阻溫度計(jì) 熱電阻溫度計(jì)特點(diǎn)熱電阻溫度計(jì)特點(diǎn) 在在-200-200到到+500+500攝氏度范圍內(nèi)精度高攝氏度范圍內(nèi)精度高, ,性能穩(wěn)定可靠性能穩(wěn)定可靠, ,不需要不需要冷端溫度補(bǔ)償冷端

25、溫度補(bǔ)償, ,測(cè)溫范圍比熱電偶低測(cè)溫范圍比熱電偶低, ,存在非線性存在非線性. .適用于適用于中低中低溫溫測(cè)量。測(cè)量。TRt鉑電阻熱敏電阻對(duì)于一個(gè)給定電阻，對(duì)于一個(gè)給定電阻，其電阻值是溫度的其電阻值是溫度的單值函數(shù)，因而可單值函數(shù)，因而可以通過(guò)以通過(guò)測(cè)量電阻值測(cè)量電阻值來(lái)推算溫度。來(lái)推算溫度。 熱電阻溫度計(jì)測(cè)量原理熱電阻溫度計(jì)測(cè)量原理金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化 T R熱電阻0)01(tRRt t溫度t時(shí)的電阻值 電阻溫度系數(shù) 溫度0時(shí)的電阻值 電阻值與溫度的關(guān)系為電阻值與溫度的關(guān)系為電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)：在某一溫度間隔內(nèi)，溫度變化在某一溫度間隔內(nèi)，溫度變化1時(shí)時(shí)的

26、電阻相對(duì)變化量，單位為的電阻相對(duì)變化量，單位為1/ 。 平均電阻溫度系數(shù)平均電阻溫度系數(shù)dtdRRt01tRRt0金屬導(dǎo)體電阻溫度系數(shù)一般為正值金屬導(dǎo)體電阻溫度系數(shù)一般為正值 純金屬一般為純金屬一般為0.380.68%，金屬純度越高，其電金屬純度越高，其電阻溫度系數(shù)阻溫度系數(shù)越大越大特點(diǎn)特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好、性能可靠、：準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好、性能可靠、有較高電阻率，廣泛應(yīng)用于基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化有較高電阻率，廣泛應(yīng)用于基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化儀器中，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。儀器中，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。使用范圍使用范圍：-200850，在，在9090年國(guó)際溫標(biāo)年國(guó)際溫標(biāo)中規(guī)定平衡氫三相點(diǎn)中規(guī)定平衡氫三相點(diǎn)13.8k13.8k到凝固點(diǎn)到凝固點(diǎn)961.78961.78標(biāo)準(zhǔn)儀器應(yīng)用鉑電阻。標(biāo)準(zhǔn)儀器應(yīng)用鉑電阻。鉑熱電阻鉑熱電阻 在在0630.74范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度范圍內(nèi)，金屬鉑的電阻值與溫度 的關(guān)系為的關(guān)系為1 320CtBtAtRRt 工業(yè)上用的鉑電阻有兩種，一種是工業(yè)上用的鉑電阻有兩種，一種是R0=10，對(duì)，對(duì)應(yīng)的分度