《过程控制》 第五讲 温标及换算关系

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 主要内容 ◆温度、温标及换算关系 ◆接触式、非接触式测温 ◆热电偶及其冷端补偿 ◆热电阻RTD ◆半导体温度检测AD590 ◆接触测温元件的安装原则 ◆测温元件的选型原则

Process Control & Instrumentation Technology 主要内容 t温度、温标及换算关系 t接触式、非接触式测温 t热电偶及其冷端补偿 t热电阻RTD t半导体温度检测AD590 t接触测温元件的安装原则 t测温元件的选型原则

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 温标及换算关系 ◆温度:表征物体冷热程度的一个物理量 ◆温标:将温度数值化的一套规则和方法, 温标有起点、单位和方向 ◆温标有华氏、摄氏及开氏温标(热力学温 标 ◆华氏与摄氏温标换算公式0F=C+32

Process Control & Instrumentation Technology 温标及换算关系 t温度：表征物体冷热程度的一个物理量。 t温标：将温度数值化的一套规则和方法， 温标有起点、单位和方向。 t温标有华氏、摄氏及开氏温标（热力学温 标）。 t华氏与摄氏温标换算公式 32 5 0 90 F  C 

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 接触式测温 ◆接触测量,简单、可靠、精度高; ◆测温元件有时可能破坏被测介质的温度场 或与被测介质发生化学反应; ◆因受到耐高温材料的限制,测温上限有界

Process Control & Instrumentation Technology 接触式测温 t接触测量，简单、可靠、精度高； t测温元件有时可能破坏被测介质的温度场 或与被测介质发生化学反应； t因受到耐高温材料的限制，测温上限有界

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 韭接触式测温 ◆通过热辐射来测温,不会破坏被测介质的 温度场,误差小,反应速度快; ◆测温上限原则上不受限制; ◆易受被测物体热辐射率及环境因素(物体 与仪表间的距离、烟尘和水汽等)的影响

Process Control & Instrumentation Technology 非接触式测温 t通过热辐射来测温，不会破坏被测介质的 温度场，误差小，反应速度快； t测温上限原则上不受限制； t易受被测物体热辐射率及环境因素（物体 与仪表间的距离、烟尘和水汽等）的影响

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 热电偶特点 ◆热电动势与温度在小范围内基本上呈单值 线性关系 ◆稳定性和复现性较好; ◆响应时间较快 ◆测温范围宽,高温热电偶测温上限可达 2800℃,低温热电偶可达4K; ◆测温精度高;使用范围广

Process Control & Instrumentation Technology 热电偶特点 t热电动势与温度在小范围内基本上呈单值、 线性关系； t稳定性和复现性较好； t响应时间较快； t测温范围宽，高温热电偶测温上限可达 2800℃，低温热电偶可达4K； t测温精度高；使用范围广

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 工业常用热电偶 ◆标准型热电偶:按国家规定定型生产、有 标准化分度表的热电偶。主要有: 铂铑30-铂锘6热电偶(也称双铂铑热电偶, 分度号B); ◆铂铑10-铂电偶(分度号S) 镍铬-镍硅(镍铬-镍铝,分度号K)热电偶; ◆镍铬-康铜(镍铬-铜镍,分度号E)热电偶

Process Control & Instrumentation Technology 工业常用热电偶 t标准型热电偶：按国家规定定型生产、有 标准化分度表的热电偶。 主要有： t铂铑30-铂铑6热电偶（也称双铂铑热电偶， 分度号B）； t铂铑10-铂电偶（分度号S）； t镍铬-镍硅（镍铬-镍铝，分度号K）热电偶； t镍铬-康铜（镍铬-铜镍，分度号E）热电偶

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 错装热电偶 ◆将热电极、绝缘材料和金属保护套管加工 成一个坚实的整体,经复合拉伸后形成的 热电偶; 细:一般直径为1~8m; 长:长度一般为1~20m 具有体积小、精度高、动态响应快、可靠 性高、可挠性好、通常不用补偿导线等特 点,特别适合于温度控制系统

Process Control & Instrumentation Technology 铠装热电偶 t将热电极、绝缘材料和金属保护套管加工 成一个坚实的整体，经复合拉伸后形成的 热电偶； t细：一般直径为1～8mm； t长：长度一般为1～20m； t具有体积小、精度高、动态响应快、可靠 性高、可挠性好、通常不用补偿导线等特 点，特别适合于温度控制系统

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 热电偶冷端补偿 ◆只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电 势才是被测温度的单值函数: (T,0)=E(T,Tn)+E(Tn,0) ◆热电偶的冷端温度补偿:只有将冷端温度 保持为0℃,或者进行一定的修正才能得 到准确的测量结果

Process Control & Instrumentation Technology 热电偶冷端补偿 t只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电 势才是被测温度的单值函数： tE（T，0）=E（T，Tn）+E（Tn，0） t热电偶的冷端温度补偿：只有将冷端温度 保持为0℃，或者进行一定的修正才能得 到准确的测量结果

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 热电偶冷端补偿方法 ◆冷端温度保持为0℃; ◆冷端温度修正法,包括温度修正法 T=T‘+k和热电势修正法(查表法); ◆冷端温度自动补偿法,包括补偿电桥法和 pn结补偿法; ◆补偿热电偶法,即补偿导线法

Process Control & Instrumentation Technology 热电偶冷端补偿方法 t冷端温度保持为0℃； t冷端温度修正法，包括温度修正法 T=T‘+kT和热电势修正法（查表法）； t冷端温度自动补偿法，包括补偿电桥法和 pn结补偿法； t补偿热电偶法，即补偿导线法

mmmmmmstmmlm' Process Control Instrumentation Technology 热电阻 ◆在中、低温区,热电偶输出的热电动势很 ◆而在中、低温区,用热电阻比用热电偶做 为测温元件时的测量精确度更高; ◆热电阻特点:性能稳定、测量精度高, 般可在-270~900℃范围内使用(推荐在 150℃以下时选用)

Process Control & Instrumentation Technology 热电阻 t在中、低温区，热电偶输出的热电动势很 小； t而在中、低温区，用热电阻比用热电偶做 为测温元件时的测量精确度更高； t热电阻特点：性能稳定、测量精度高，一 般可在-270～900℃范围内使用（推荐在 150℃以下时选用）