过程参数检测及仪表总结(2)

2.2常用8种标准化热电偶

要求：名称、分度号、电极材料、测温范围、适用场合、优缺点、特点

分度号：S R B K N E J T 贵金属热电偶：S R B 廉金属热电偶：K N E J T

①铂铑10-铂热电偶（分度号S）

测温范围：长期使用1300℃，短期使用1600℃。

适用场合：宜在氧化性及中性气氛中长期使用，在真空中短期使用，不能在还原性气氛及含有金属或非金属蒸汽中使用，除非外面套有非常适合的非金属保护套管，防止这些气氛和它直接接触。

优点：复现性好，准确度高。

缺点：热电势率小，灵敏度低，高温下机械强度下降，对污染敏感，价格昂贵。

特点：（未介绍）

②铂铑13-铂热电偶（分度号R）

国内很少使用。R型热电偶综合性能与S型相当，在稳定性和复现性方面均好于S型热电偶。

③铂铑30-铂铑6热电偶（分度号B）

测温范围：长期使用1600℃，短期使用1700℃。 适用场合：宜在氧化性和惰性气氛中使用，可在真空中短期使用，不适用于还原性气氛、金属或非金属蒸汽气氛中。

优点：准确性高，稳定性好，测温范围宽，使用寿命长，参比端无需进行冷端补偿。

缺点：同S型热电偶。 特点：（未介绍）

④镍铬-镍硅热电偶（分度号K） 测温范围：-200℃1300℃。

适用场合：能在氧化性和惰性气氛中使用，不能在真空中使用，高温下不能直接用于硫、还原性或还原、氧化交替的气氛中。

优点：线性度好，热电势率较大，灵敏度较高，稳定性好，复现性好，抗氧化性强，价格便宜。

缺点：（未介绍）

特点：使用最多，线性度最好。

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⑤镍铬硅-镍硅镁热电偶（分度号N） 测温范围：-200℃1300℃。 适用场合：

优点：同K型热电偶，综合性能优于K型热电偶。 缺点：不能用于真空中，高温下不能直接用于硫、还原性或还原、氧化交替的气氛中。

特点：（未介绍）

⑥镍铬-康铜热电偶（分度号E） 测温范围：-200℃900℃。

适用场合：可用于湿度较大的环境。

优点：稳定性好，抗氧化性能高，价格便宜。 缺点：高温下不能用于硫、还原性气氛中。 特点：热电势率最大，灵敏度最高。

⑦铁-康铜热电偶（分度号J）

测温范围：-40℃750℃，常用范围0750℃。

适用场合：可用于真空、氧化、还原、惰性气氛中。

优点：线性度好，热电势率大，灵敏度高，稳定性好，复现性好，价格便宜。

缺点：正极铁在高温下氧化较快，测温上限收到限制。

特点：适用场合广（可用于真空、氧化、还原、惰性气氛中）

⑧铜-康铜热电偶（分度号T） 测温范围：-200℃350℃。 适用场合：（未介绍） 优点：同J型热电偶。

缺点：正极铜在高温下氧化较快，测温上限收到限制。 特点：最好用来测量低温

标准化热电阻：是指具有统一分度号、互换性强的工业热电阻，主要有铂电阻、铜电阻、镍电阻。

标准化热电阻测温材料有3种：铂(Pt),铜(Cu),镍(Ni)。 (1)铂电阻

分度号：Pt10,Pt100

用途：测量给水温度，排烟温度。 特点：准确度高，可作基准内插仪。

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(2)铜电阻

分度号：Cu50，Cu100 用途：测量油温。 特点：线性度好。

(3)镍电阻

分度号：Ni100，Ni300，Ni500

用途：测量电机定子线圈温度。 特点：灵敏度高。

热电阻测温特点:

1.准确度高；

2.在中低温下（ 500℃以下）测温, 它的输出信号比热电偶的要大得多,故灵敏度高； 3.电阻温度计的输出是电信号，因此便于信号的远传和实现多点切换测量。

组成:由热电阻、显示仪表和连接导线组成，热电阻由电阻体、绝缘套管和保护套管等主要部件组成。

原理 ：根据金属导体或半导体的电阻随温度变化而改变的性质而工作的。

三线制接法（平衡） 热电阻引线的三线制

热电阻的误差分析

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（1）动态误差

（2）连线电阻变化引起测量误差 （3）热电阻通电发热引起误差 （4）机械力带来的误差 （5）氧化带来的误差 （6）淬火效应的误差

三、非接触式测温

特点：

1.不存在因接触传热而产生的测温传热误差；

2.理论上讲，测温上限不受测温传感器材料的限制，可高达2000℃以上； 3.动态性能好，反应快等,可测运动物体的温度。

因低温下物体的辐射能力很弱，因此辐射式仪表多用来测700℃以上的高温。但用红外测量仪表，也可测低达100℃左右的温度。

非接触式测温仪表是利用物体的辐射能随其温度变化的原理而制成的。

光学高温计：由光学系统与电气系统两部分组成 理论依据：普朗克定律

光学系统包括物镜、目镜、灯泡、红色滤光片、灰色吸收玻璃等。 电气系统包括灯泡、电源、调整电阻及测量线路。

如全辐射体的单色亮度与温度为T的实际物体的单色亮度相等，则全辐射体的温度称为该实际物体的亮度温度，并以Ts表示。

光学高温计基本原理：由普朗克定律知道，物体的光谱辐射出射率M?与温度有关，而物体在高温下会发光，称亮度，因亮度L?与光谱辐射出射率M?成正比，故通过测物体亮度L?可求物体的温度。 L?=cM?=cελ M0 ? 亮度温度Ts ：

当物体在辐射波长为? ，温度为时T，其光谱辐射亮度L?和黑体在辐射波长为? ，温度为Ts时的光谱辐射亮度L0?相等，则把Ts称为这个物体在波长?下的亮度温度。

灰色吸收玻璃的作用：减弱进入光学高温计的辐射强度，在保证标准灯泡钨丝不过热的情况下，加大光学高温计的测量范围。

红色滤光片的作用：造成单色光 ，造成窄的光谱段，使其在波长范围0.6-0.7μm内进行亮度比较。

影响光学高温计测量精确度的因素 （1）发射率ελ的影响（2）中间介质的影响

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光电高温计由光学系统与测量、放大显示两大部分组成。 原理：光电原件感受辐射源亮度的变化，并根据被测物体亮度与温度的关系确定温度的高低。

辐射高温计原理：物体的辐射出射度与其温度的关系为M =εσT4对确定的物体，可为其发射率ε为定值近似认，那么M与T将呈单值对应关系，测出辐射出射度M与其发射率ε即可知其温度。辐射高温计能连续自动测温。

组成：辐射高温计由辐射传感器和显示仪表组成，辐射传感器又由光学系统与辐射变换器两部分构成。

若温度为T的物体的辐射出射度与全辐射体在温度T0下的辐射出射度相等，则把全辐射体的温度Tp称为该物体的辐射温度 （辐射温度低于被测物体的实际温度 ）

影响辐射高温计测量精确度的主要因素如下： 1）发射率ε的影响

2）热电堆冷端温度的影响 3）距离系数L／D的影响

比色高温计原理：根据被测物体在两个不同波长下的光谱辐射出射度的相互比值与

被测温度的关系，通过测二者的比值进而测知被测温度。

温度为T的物体在波长λ1和λ2下的光谱辐射出射度的比值，与温度为Tc的全辐射体在同样的波长λ1和λ2下的光谱辐射出射度的比值如果相等，则把全辐射体的温度称为该物体的比色温度。

特点:它的测量准确度高，中间介质的影响小，可在恶劣环境下工作。

红外测温仪依据的是光谱辐射原理，以被测目标的红外辐射能量与温度成一定函数关系而制成的仪器。

组成：由光学系统、红外探测器、信号处理放大部分及显示仪表和其他附属部分（包括目标瞄准器、供电电源与整体机械结构）等部分组成。

四、压力测量

绝对压力：以参考零点０所表示的压力称为绝对压力。

表压力 ：以大气压力为参考零点所表示压力称为表压力 。

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