温度检测ppt课件

发布于:2021-10-22 11:36:03

现代传感技术和过程检测系统 3.2 温度检测仪表 1 3.2 温度检测仪表 ? 3.2.1 概述 ? 温标 ? 温度检测仪表分类 ? 3.2.2 热电偶温度计 ? 标准化热电偶与分度表 ? 热电偶自由端温度的处理 ? 结构形式 ? 热电偶温度检测系统 ? 3.2.3 热电阻温度计 ? 3.2.4 其它接触式 ? 3.2.5 非接触式 知识要点 热电偶的基本定律(回顾) 标准热电偶的分度和查表方法 热电偶自由端温度补偿 标准热电偶的选型 热电阻的分度、查表、选型 辐射式温度检测仪表的原理 普朗克定律 温度检测仪表的选型 ? 3.2.6 温度检测仪表的使用 2 温度检测的应用例子 互动:温度检测的例子和相应的检测方法……? 3 美丽的济公故里 4 发酵罐温度检测…… 5 发酵罐温度控制…… 6 温度检测的应用例子 7 3.2.1 概述 ? 温度 ? 描述系统不同自由度之间能量分布状况的基本物 理量,决定一系统是否与其它系统处于热*衡的 宏观性质(互为热*衡→相同温度) ? 分子物理学:大量分子的*均动能,无规则运动 的剧烈程度 ? 物理、化学性质与温度的关系 ? 工业生产和科学实验中,温度及温度检测与控制 8 3.2.1.1 温标 ? 温标 ? 温度的数值表示方法,标尺 ? 规则和方法(如零点) ? 测量单位 ? 常用的温标 ? 经验温标 ? 热力学温标 ? 国际实用温标 飞机温度场 热应力和热变形分析 9 ? ①经验温标 ? 借助于某一种物质的物理量与温度变化的关系,用实验方法或经验公 式所确定的温标 ? 根据液体(水银)受热后体积膨胀的性质 ? 摄氏温标(℃)-中国暂时使用-标准大气压下,冰点和沸点(0-100, 100等分) ? 华氏温标(℉)-中国已不用-(32-212,180等分) ? θ/ ℉ =(1.8t/℃+32) ? t /℃ =(θ/ ℉ -32)/1.8 ? ②热力学温标 人的体表温度37 ℃,应为多少℉? Fahrenheit Θ=1.8*37+32=98.6 ? 开尔文温标(Kelvin,K) ? 以热力学第二定律为基础的理论温标,被采纳为国际统一基准温标 ? 绝对零度 t=T-273.15 ℃ T=t+273.15 K ? 不与温度计、不与测温物质的性质相联系(纯理论) ? ③国际实用温标(国际温标) 10 ? ③国际实用温标(国际温标) ? 温标基准点:选择了一些固定点(可复现的*衡态) 温 度作为温标基准点 ? 基准仪器:规定了不同温度范围内的基准仪器 ? 内插公式:标准仪器示值与国际温标数值间的关系 ? →越来越接*热力学温标 ? ITS-27(第一个国际温标) ITS-48 ITS-68 ITS-90 100℃ 212°F 100等分 180等分 0℃ 32°F 摄氏 温标 华氏 热力学 温标 0K 温标 国际实 用温标 11 ? 1990年国际温标(ITS-90)简介 ? 定义固定点:17个 ? 标准仪器:4个温区 ? 下限:0.65K ? 上限:单色辐照的普朗克辐射定律实际可测的最高温度 ? 内插公式:每种内插标准仪器在n个固定点温度下 分度 12 ?1K等于水三相点热力学温度的1/273.16 ?ITS90 基准仪器及温度范围: 0.65~5.0K 3He和4He蒸气压温度计(He同位素) 3.0~24.5561K 3He、4He 定容气体温度计 13.8033~1234.93K 基准铂电阻温度计 1234.96K以上 光学或光电高温计 13 3.2.1.2 温度检测仪表的分类 ? 接触式 ? 膨胀式 (体积/长度-温度) ? 热电阻式 (电阻值-温度) ? 热电偶 (热电效应) ? 非接触式 ? 主要是利用物体的热辐射特性与温度之间的对应关系 (普朗克定律 E(λ,T)—能量(波长,温度)) ? 亮度法 ? 全辐射法 ? 比色法 ? ? E ?,T ? ? T C1??5 ??? e C2 ?T ??1 ?1?? ? ? 14 接触式和非接触式的比较 ? 接触式 ? 被测物体温度↓,若被测物体热容量较 小→测量精度较低 ? 要准确:被测物体的热容量↑ ? 非接触式 ? 利用被测物体热辐射而发出红外线 ? 制造成本较高,测量精度却较低 ? 优点: ? 可进行遥测 ? 不从被测物体上吸收热量 ? 不会干扰被测对象的温度场 ? 连续测量不会产生消耗 ? 反应快等 15 互动:选择检测方法……? 16 3.2.2 热电偶温度计 ? 温差热电偶(简称热电偶) ? 使用最普遍的传感元件之一 ? 结构简单,测量范围宽、准确度高、热惯性小, 输出信号为电信号便于远传或信号转换 ? 测量流体、固体、固体壁面的温度 ? 微型热电偶还可测快速及动态温度变化 17 ? 热电效应 – 两种不同的导体或半导体A和B组合成闭合回路 – 导体A和B的连接处温度不同(设T>T0) – 在此闭合回路中就有电流产生 – 也称西拜克(See-back)效应(1821年) 总热电势=接触电势+温差电势 热端 自由端 ? 热电偶 ? 热电极 ? 热端(工作端、测量端) ? 冷端(自由端、参考端) ? 接触电势(帕尔贴电势) 两种导体接触E ? 温差电势(汤姆逊电势) 单一导体E差 EAB ?T ,T0 ? ? ?eAB ?T ? ? eAB ?T0 ??? ?? eA ?T ,T0 ? ? eB ?T ,T0 ?? 18 (1)接触电势 eAB(T) A + -B T eAB(T) e接触(T)= 系数*T*ln(电子密度之比) eAB (T ) ? kT e ln NA NB 电子扩散速率与两种导体的电子密度 有关,并与接触区的温度成正比 eAB(T)——导体A、B

相关推荐

最新更新

猜你喜欢