温度测量基础知识
keven025 · 2007-11-11 13:43 · 48984 次点击
温度测量基础知识
一、温度测量的基本概念
温度是石油、化工较为普遍,又相当重要的热工参数之一,是各种物质的物理、化学变化的重要条件。除石油、化工以外,冶金、电力、国防等工业中均有温度测量。
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物理温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得最多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
1、华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等分,每等分为华氏1度,符号为℉。
2、摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的融点为零度,水的沸点为100度,中间划分100等分,每等分为摄氏1度,符号为℃。
摄氏温度值t和华氏温度值tf有如下关系:
t=5/9*(tf-32)℃
3、热力学温标:又称开尔文温标,或称绝对温标。它规定分子运动停止时的温度为绝对零度,记符号为K。
4、国际实用温标:是一个国际协议性温标,它与热力学温标相近,而且复现精度高,使用方便。我国自1994年1月1日开始全面实施ITS-90国际温标。
二、温度测量仪表的分类
工业上常用的温度检测仪表有:
1、玻璃液体温度计
a、常用测温范围:-50(℃)~600(℃)
b、优点:结构简单,使用方便,测量准确,价格低廉。
c、缺点:测量上限和精度受玻璃质量的限制,易碎,不能记录和远传。
2、双金属温度计
a、常用测温范围:-80(℃)~600(℃)
b、优点:结构紧凑,牢固可靠。
c、缺点:精度低,测量和适用范围有限。
3、工业热电偶温度计
a、常用测温范围:铂铑-铂-------0(℃)~1600(℃)
镍铬-镍铝----0(℃)~900(℃)
镍铬-康铜----0(℃)~600(℃)
b、优点:测温范围广,精度高,结构简单,使用方便,便于远距离、多点集中测量和自动控制。
c、缺点:需冷端温度补偿,在低温段测量精度较低。
4、工业热电阻温度计
a、常用测温范围:铂电阻温度计------200(℃)~500(℃)
铜热电阻温度计----50(℃)~150(℃)
热敏电阻温度计----50(℃)~300(℃)
b、优点:测温精度高,便于远距离、多点集中测量和自动控制。
c、缺点:不能测量高温,须注意环境温度的影响。
三、热电偶
1、热电偶测温原理
两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有:帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量