测试技术课件-温度测量-温度测量-流速测量.ppt

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1、第五章温度测量第一节温标第二节接触式温度计第三节非接触式温度计第四节气体温度计第五节红外技术在温度测量中的应用一、温标度量温度高低的尺度，规定了温度的零点和基本测量单位。热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。华氏温标：规定在标准大气压下冰的融点为32华氏度，水的沸点为212华氏度，中间等分为180份，每一等份称为华氏一度，符号用℉。摄氏温标：规定标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸点为100度，中间等分为100格，每格为摄氏1度，符号为℃。第一节概述由卡诺循环，工质在温度T1时吸收热量Q1和在温度T2时放出热量Q2通过理想气体的关系式表达热力

2、学温标：符号T，单位开尔文(K)。热力学温标T与摄氏温标t的关系为热力学温标是国际单位制中7个基本物理单位之一。几种温标的对比正常体温为37C，相当于华氏温度多少度（98.6）？热力学温标实用时不方便。1990年国际温标(ITS-90)指导思想是应尽量与热力学温标接近，温度的复现性要好。该温标有17个定义基准点。国际实用温标：二、温度计分类Ⅰ.接触式Ⅱ.非接触式比较：1)接触式容易破坏被测温度场。2)接触式时间滞后大。3)接触式测量高温时受到限制。4)非接触式不适合测量低温。5)接触式测量精度高。第二节接触式温度计一、膨胀式温度计1.玻璃管液体温度

3、计常用水银，200℃以下可作为精密标准温度计。1-玻璃温包；2-毛细管；3-刻度标尺；4-膨胀室工作液体测温范围（℃）水银－30～750甲苯－90～100乙醇－100～75石油醚－130～25戊烷－200～20特点：精度较高，读数直观，结构简单，价格便宜。缺点：信号不能远程传输，不能用于自动测量系统。使用玻璃管液体温度计应注意:1)零点漂移:玻璃的热胀冷缩。2)露出液柱的校正:n为露出部分液柱所占的度数(℃);γ为工作液体在玻璃中的视膨胀系数；tB为标定时外露部分空气温度(℃);tA为使用条件下外露部分空气温度(℃)。全浸入式在使用时未能全浸，式中t

4、B为温度计测量时的示值。部分浸入式：液柱只插入一定深度，外露部分处于环境温度下，按下式修正2.压力式温度计1)充气压力式，常用氮气。测温范围为-80～550℃，压力与温度接近线性关系。2)工质为低沸点液体，如氯甲烷、氯乙烷等，测量范围-20～200℃。饱和蒸气压和饱和温度呈非线性关系，刻度不均匀。3)工质为液体，如水银、二甲苯、甲醇等。测温范围-40～200℃。使用时，必须将温包全部浸入被测物质中。结构简单，价格便宜，抗振动。精度差，示值滞后时间长，毛细管易损坏。检测内燃机油温或水温。3.双金属温度计测量范围-60～500℃。按结构形状，分螺旋形和盘

5、形。二、热电阻温度计测量精度高，响应速度快，可以实现远距离测量显示和自动记录。常用铂热和铜热电阻。铂热：-200～500℃；铜热：-30～100℃。WZC-111/Φ12*1000mmCu50铜热电阻WZPK2-103/B级Φ6*515mm(0-300℃)铂热电阻WZP2-240/A级3线300/150mmE(0-300℃)隔爆装配式热电阻的型号含义三、热电偶温度计(一)常用热电偶的材料1.铂铑10-铂热电偶贵金属。特点：精度高，理化性能稳定，测温上限1600℃，适于在氧化或中性气氛中使用。缺点：在高温还原介质中容易被侵蚀和污染，热电动势较小，灵敏度

6、低。2.铂铑30-铂铑6热电偶贵金属。特点：测量精度高，测温上限1800℃，适于在氧化或中性气氛中使用。缺点：灵敏度较低、价格昂贵。3.镍铬-镍硅热电偶贱金属。特点：价格低廉，灵敏度较高，测温重复性好，高温下抗氧化能力强，测温上限可达1300℃。缺点：在还原性介质或含硫化物气氛中易被侵蚀。4.铜-康铜热电偶贱金属。测温范围-200～400℃。特点：价格低，精度高，灵敏度高。5.镍铬-康铜热电偶贱金属。测温上限800℃。特点：灵敏度最高，价格最便宜。缺点：抗氧化及抗硫化物的能力较差，适于在中性或还原性气氛中使用。几种常用的我国标准型热电偶测量特高温度的

7、铱锗-铱热电偶，2000℃以上。测量特低温度的镍铬-金铁热电偶，2～273K。钢包温度测试(二)常用热电偶结构1.普通工业热电偶保护绝缘套管在测量高温时用金属套管；低于1000℃时用工业陶瓷或氧化铝。两个热电极热电偶接点普通装配型热电偶的外形安装螺纹安装法兰常见普通工业装配式热电偶的外形结构装配式热电偶的型号意义2.缆式热电偶单芯和双芯。热惯性小、牢固、抗振。适合微小、狭窄场合。缆式热电偶工作端结构(a)单芯结构；(b)双芯碰底型；(c)双芯不碰底型；(d)双芯露头型；(e)双芯帽型法兰缆式热电偶可长达上百米薄壁金属保护套管(缆式)常见铠装热电偶的外

8、形结构铠装热电偶示例3.隔爆型热电偶厚壁保护管压铸的接线盒电缆线接线盒采用压铸而成的防爆结构，当接线盒内有放