学习情境二温度检测仪表安装与检修

1、学习情境二学习情境二 温度测量仪表的安装与温度测量仪表的安装与检修检修 任务一任务一 温度检测仪表的认知与选型温度检测仪表的认知与选型 任务二任务二 温度检测仪表的示值检定温度检测仪表的示值检定 任务三任务三 温度检测仪表的安装温度检测仪表的安装 上篇上篇 检测仪表检测仪表任务四任务四 温度检测仪表的检修温度检测仪表的检修 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温

2、度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 对温度不能只作定性的描述，还必须有定量的表述。用来对温度不能只作定性的描述，还必须有定量的表述。用来量度温度高低的尺度叫温度标尺，简称温标。温标是用数值来量度温度高低的尺度叫温度标尺，简称温标。温标是用数值来表示温度的一套规则，它确定了温度的单位。表示温度的一套规则，它确定了温度的单位。 据热力学理论，如果热力学温度为据热力学理论，如果热力学温度为T1T1的高温热源和热力学的高温热源和热力学温度为温度为T2T2的低温热源之间有一可逆热机进行卡诺循环，热机从的低温热源之间有一可逆热机进行卡诺循环，热机从高温热源吸热为高温热源吸热为

3、Q1Q1，向低温热源放热为，向低温热源放热为Q2Q2，则有下述关系，则有下述关系 知识点知识点1：温度测量的方法、类型：温度测量的方法、类型 1. 1. 温标温标2121QQTT 资讯资讯学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 如果规定一个数值来表示某一定点的温度值，那么温标就如果规定一个数值来表示某一定点的温度值，那么温标就可据此确定。根据热力学原理建立的温标叫热力学温标，它的可据此确定。根据热力学原理建立的温标叫热力学温标，它的温度单位定为开尔文温度单位定为开尔文(K)(K)。这个某一定点的温度由国际分度大。这个某一

4、定点的温度由国际分度大会确定为水的三相点热力学温度会确定为水的三相点热力学温度273.16273.16，并将，并将1/273.161/273.16定为定为1K1K。这样确定的温标，其温度值这样确定的温标，其温度值T=273.16()T=273.16()就可以由热量的比例求就可以由热量的比例求得。由于上述方程式与工质本身的种类和性质无关，所以用这得。由于上述方程式与工质本身的种类和性质无关，所以用这个方法建立起来的热力学温标就避免了分度的个方法建立起来的热力学温标就避免了分度的“任意性任意性”。1. 1. 温标温标学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职

5、业技术学院保定电力职业技术学院 国际实用温标是用来复现热力学温标的。自国际实用温标是用来复现热力学温标的。自19271927年建立国年建立国际实用温标以来，为了更好地符合热力学温标，先后作了多次际实用温标以来，为了更好地符合热力学温标，先后作了多次修改。修改。根据第根据第1818届国际计量大会届国际计量大会(CGPM)(CGPM)及第及第7777届国际计量委员会届国际计量委员会(CIPM)(CIPM)的决议，自的决议，自19901990年年1 1月月1 1日起在全世界范围内实行日起在全世界范围内实行“19901990年国际温标年国际温标( (以下简称以下简称ITS-l990)”ITS-l990

6、)”我国决定我国决定“19911991年年7 7月月1 1日起日起有计划逐步过渡施行有计划逐步过渡施行9090国际温标国际温标”，19941994年年1 1月月1 1日起已全面实日起已全面实施新温标。施新温标。 2. 2. 国际实用温标国际实用温标学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院ITS-l990ITS-l990国际实用温标的主要内容有三点。国际实用温标的主要内容有三点。 （1 1）定义了热力学温度）定义了热力学温度( (符号为符号为T)T)是基本的物理量，其单是基本的物理量，其单位为开尔文位为开尔文( (符号为符号

7、为K)K)，定义，定义lKlK等于水的三相点的热力学温度等于水的三相点的热力学温度的的1/273.161/273.16。摄氏温度。摄氏温度t90=T90-273.15t90=T90-273.15，其单位为摄氏度，其单位为摄氏度( (符符号为号为)。 （2 2）定义了）定义了1717个固定点的温度。这些固定点不仅保证了基个固定点的温度。这些固定点不仅保证了基准温度的客观性，且更为实用。准温度的客观性，且更为实用。 （3 3）规定了不同温度范围内复现热力学温标的标准仪器，）规定了不同温度范围内复现热力学温标的标准仪器，建立了标准仪器示值与国际温标温度。建立了标准仪器示值与国际温标温度。2. 2.

8、国际实用温标国际实用温标测温测温方式方式温度计种类温度计种类常用测温常用测温范围（范围（）测温原理测温原理优点优点缺点缺点非接触非接触式测温式测温仪表仪表辐辐射射式式辐射式辐射式40040020002000利用物体全辐射能利用物体全辐射能随温度变化的性质随温度变化的性质测温时不破坏测温时不破坏被测温度场被测温度场低温段测量不低温段测量不准，环境条件会准，环境条件会影响温度准确度影响温度准确度光学式光学式70070032003200比色式比色式90090017001700红红外外线线热敏探测热敏探测-50-5032003200利用传感器转换进行测温利用传感器转换进行测温测温时不破坏被测温时不破坏

9、被测温度场，响应测温度场，响应快，测温范围大快，测温范围大易受外界干扰，易受外界干扰，标定困难标定困难光电探测光电探测0 035003500热电探测热电探测20020020002000非接触非接触式测温式测温仪表仪表膨膨胀胀式式玻璃液体玻璃液体-50-50600600利用液体体积随温利用液体体积随温度变化的性质度变化的性质结构紧凑、牢固结构紧凑、牢固可靠可靠准确度低，量程准确度低，量程和使用范围有限和使用范围有限双金属双金属-80-80600600利用固体热膨胀变利用固体热膨胀变形量随温度变化的性质形量随温度变化的性质压压力力式式液体液体-30-30600600利用定容气体或液体压力利用定容气

10、体或液体压力随温度变化的性质随温度变化的性质耐震，坚固，耐震，坚固，防爆，价格低廉防爆，价格低廉准确度低，测温准确度低，测温距离短，滞后大距离短，滞后大气体气体-20-20350350蒸汽蒸汽0 0250250热热电电偶偶铂铑铂铑- -铂铂0 016001600利用金属导体的热电效应利用金属导体的热电效应测温范围宽，准确测温范围宽，准确度高，便于远距离、度高，便于远距离、多点、集多点、集中测量和自动控制中测量和自动控制需冷端温度补需冷端温度补偿，在低温段偿，在低温段测量准确度较低测量准确度较低镍铬镍铬- -镍镍硅硅0 012001200镍铬镍铬- -考考铜铜0 0600600热热电电阻阻铂电阻

11、铂电阻-200-200500500利用金属导体或半导体的利用金属导体或半导体的热阻效应热阻效应测温准确度高，便测温准确度高，便于远距离、多点、于远距离、多点、集中测量和自动控制集中测量和自动控制不能测高温，须不能测高温，须注意环境温度的影响注意环境温度的影响铜电阻铜电阻-50-50150150热敏电阻热敏电阻-50-50300300学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院装配式热电阻装配式热电阻 电接点双金属温度计电接点双金属温度计 铠装热电偶铠装热电偶 将将A A、B B两种不同的导体焊两种不同的导体焊接在一起，一端置于

12、温度为接在一起，一端置于温度为t t的的被测介质中，称为工作端或热被测介质中，称为工作端或热端；另一端放在温度为端；另一端放在温度为t t0 0的恒定的恒定温度下，称为自由端或冷端。温度下，称为自由端或冷端。只要两个焊接点的温度不相等，只要两个焊接点的温度不相等，闭合回路中就会有热电势产生，闭合回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。热电这种现象称为热电效应。热电偶就是根据热电效应原理进行偶就是根据热电效应原理进行温度测量的。温度测量的。 知识点知识点2：热电偶温度测量仪表的认知：热电偶温度测量仪表的认知 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职

13、业技术学院保定电力职业技术学院 设设A A、B B两种金属的两种金属的自由电子密度自由电子密度NANB，焊接点温度，焊接点温度tt0，则热电偶产生的热电势为：则热电偶产生的热电势为： 当冷端温度当冷端温度t t0 0恒定时，恒定时，E EABAB（t t0 0）为一常数，此时，热电势）为一常数，此时，热电势E EABAB（t t，t t0 0）就为热端温度）就为热端温度t t的单值函数，当构成热电偶的热的单值函数，当构成热电偶的热电极材料均匀时，热电势只与工作端温度电极材料均匀时，热电势只与工作端温度t t有关，而与热电偶有关，而与热电偶的长短及粗细无关。只要测出热电势的大小，就能知道被测的长

14、短及粗细无关。只要测出热电势的大小，就能知道被测温度的高低，这就是热电偶的测温原理。温度的高低，这就是热电偶的测温原理。)()()(00tEtEttEABABAB ，学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1.1.均质导体定律均质导体定律 由一种均质导体由一种均质导体( (或半导体或半导体) )组成的闭合回路，不论导体组成的闭合回路，不论导体( (半导体半导体) )的几何尺寸及各处的温度分布如何，都不会产生热的几何尺寸及各处的温度分布如何，都不会产生热电势。电势。 由此定律可以得到如下的由此定律可以得到如下的结论结论：

15、（1 1）热电偶必须由两种不同性质的材料构成；）热电偶必须由两种不同性质的材料构成； （2 2）热电势与热电极的几何尺寸）热电势与热电极的几何尺寸( (长度、截面积等长度、截面积等) )无关；无关； （3 3）由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热）由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热 电势，便说明该材料是不均匀的，据此可检查热电极材电势，便说明该材料是不均匀的，据此可检查热电极材 料的均匀性。料的均匀性。 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2. 2.中间导体定律中间导体定律 由不同材料组成的

16、热电偶闭合回路中，若各种材料接触由不同材料组成的热电偶闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路热电势的总和等于零。点的温度都相同，则回路热电势的总和等于零。 由此定律可以得到如下的由此定律可以得到如下的结论结论： 在热电偶回路中加入第三、四在热电偶回路中加入第三、四种均质材料，只要中种均质材料，只要中间接入的导体的两端温度相等则它们对回路的热电势就没有间接入的导体的两端温度相等则它们对回路的热电势就没有影响，如图所示。影响，如图所示。 3. 3.中间温度定律中间温度定律 接点温度为接点温度为t t1 1和和t t3 3的热电偶，的热电偶，产生的热电势等于两支同性质热产生的热电势等于两支

17、同性质热电偶在接点温度分别为电偶在接点温度分别为t1t1，t t2 2和和t t2 2，t t3 3时产生的热电势的代数和，时产生的热电势的代数和，如图所示。用公式表达为如图所示。用公式表达为 )()()(32213ttEttEttEABABAB， 2 此定律可证明如下此定律可证明如下: : )()()()()()()()(3132213221tftftftftftfttEttEABABABABABABABAB ，学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 3.3.中间温度定律中间温度定律 在上式中令在上式中令t2=t0t2

18、=t0，t3=0t3=0，则有，则有 )0()0()()0()()0(010001，或或，tEtEttEtEttEtEABABABABABAB 由此，在制定热电偶分度表时，只需定出热电偶冷端温度由此，在制定热电偶分度表时，只需定出热电偶冷端温度为为00、热端温度与热电势的函数表即可，冷端温度不为、热端温度与热电势的函数表即可，冷端温度不为00时时热电偶产生的热电势可按式热电偶产生的热电势可按式(3-7)(3-7)查表修正得到。查表修正得到。补偿导线在测温回补偿导线在测温回路中的连接路中的连接 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职

19、业技术学院（a) (b) a) (b) 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 不同材料构成的热电偶，测温范围和性能各不相同。工业不同材料构成的热电偶，测温范围和性能各不相同。工业常用的标准化热电偶见下表。常用的标准化热电偶见下表。热电偶名称热电偶名称分度号分度号正热电极正热电极负热电极负热电极测温范围测温范围长期使用长期使用短期使用短期使用铂铑铂铑3030- -铂铑铂铑6 6B B铂铑铂铑3030合金合金铂铑铂铑6 6合金合金3003001600160018001800铂铑铂铑1010- -铂铂S S铂铑铂铑1010合

20、金合金纯铂纯铂-20-201300130016001600镍铬镍铬- -镍硅镍硅K K镍铬合金镍铬合金镍硅合金镍硅合金-200-2001200120013001300镍铬镍铬- -铜镍铜镍E E镍铬合金镍铬合金铜镍合金铜镍合金-40-40800800900900标准热电偶标准热电偶学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1 1普通热电偶普通热电偶 普通热电偶主要由热电极、绝缘子、保护套管、接线盒几普通热电偶主要由热电极、绝缘子、保护套管、接线盒几部分构成。部分构成。 热电偶的构造图热电偶的构造图 2 2铠装热电偶铠装热电

21、偶 铠装热电偶又称缆式热电偶，是由热电极、绝缘材料和金铠装热电偶又称缆式热电偶，是由热电极、绝缘材料和金属保护套管三者加工在一起的坚实缆状组合体。套管材料有属保护套管三者加工在一起的坚实缆状组合体。套管材料有铜不锈钢及镍基高温合金等。热电偶与套管之间填满了绝缘铜不锈钢及镍基高温合金等。热电偶与套管之间填满了绝缘材料的粉末，目前采用的绝缘材料大部分为氧化镁。套管中材料的粉末，目前采用的绝缘材料大部分为氧化镁。套管中的热电极有单丝的，双丝的和四丝的，彼此之间互相绝缘。的热电极有单丝的，双丝的和四丝的，彼此之间互相绝缘。 铠装热电偶铠装热电偶 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪

22、表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 3 3热套式热电偶热套式热电偶 为了保护热电偶能在高温、高为了保护热电偶能在高温、高压、大流量的介质中安全可靠地压、大流量的介质中安全可靠地工作，近年来已生产一种专用于工作，近年来已生产一种专用于主蒸汽管道上的测量蒸汽温度的主蒸汽管道上的测量蒸汽温度的新型高强度热电偶，称为热套式新型高强度热电偶，称为热套式热电偶。它也可在其技术性能允热电偶。它也可在其技术性能允许的其他工作部门用来测量气态许的其他工作部门用来测量气态或液态介质的温度。或液态介质的温度。 热套式热电偶的结构及其安装方式热套式热电偶的结构及其安装方式(a)(a)结构图；结构

23、图；(b)(b)安装尺寸示意图安装尺寸示意图1-1-保温层；保温层；2-2-热套式热电偶热套式热电偶3-3-充满介质的热套；充满介质的热套；4-4-安装套管安装套管5-5-电焊接口；电焊接口；6-6-主蒸汽管道壁；主蒸汽管道壁；7-7-卡紧固牢卡紧固牢 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 4 4薄膜热电偶薄膜热电偶 薄膜热电偶是由两种金属薄薄膜热电偶是由两种金属薄膜连接而成的一种特殊结构的热膜连接而成的一种特殊结构的热电偶。这种薄膜热电偶的热端既电偶。这种薄膜热电偶的热端既小又薄，热容量很小，可以用于小又薄，热容量很

24、小，可以用于微小面积上的温度测量，动态响微小面积上的温度测量，动态响应快，可测量瞬变的表面温度。应快，可测量瞬变的表面温度。 铁铁- -镍薄膜热电偶镍薄膜热电偶1-1-热端接点热端接点 2-2-衬架衬架 3-Fe3-Fe膜膜4-Ni4-Ni膜膜 5-Fe5-Fe丝丝 6-Ni6-Ni丝；丝；7-7-接头夹具接头夹具学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1 1补偿导线补偿导线 补偿导线由廉价金属制成，在补偿导线由廉价金属制成，在0 0100100范围内，其热电特范围内，其热电特性与所连接的标准热电偶的热电特性完全一致或非

25、常接近，使性与所连接的标准热电偶的热电特性完全一致或非常接近，使用补偿导线相当于将热电偶延长。用补偿导线相当于将热电偶延长。热电偶名称热电偶名称补偿导线正极补偿导线正极补偿导线负极补偿导线负极工作端为工作端为100100，冷端为，冷端为00时的标准热电势（时的标准热电势（mVmV）材料材料颜色颜色材料材料颜色颜色铂铑铂铑1010- -铂铂铜铜红红铜镍铜镍绿绿0.6450.6450.0370.037镍铬镍铬- -镍硅镍硅铜铜红红康铜康铜蓝蓝4.0954.0950.1050.105镍铬镍铬- -铜镍铜镍镍铬镍铬红红铜镍铜镍棕棕6.3176.3170.1700.170铜铜- -铜镍铜镍铜铜红红铜镍铜

26、镍白白4.2774.2770.0470.047常用热电偶的补偿导线常用热电偶的补偿导线 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1 1补偿导线补偿导线补偿导线连接的热电偶温度计补偿导线连接的热电偶温度计补偿导线补偿导线回路总热电势为回路总热电势为),(),(000ttEttEEBAAB ),(),(0000ttEttEBAAB ),(0ttEEAB 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2 2热电偶冷端温度补偿方法热电偶冷端温度补偿方法 为了保证

27、测量的准确性，在使用热电偶时，只有将冷端温为了保证测量的准确性，在使用热电偶时，只有将冷端温度保持为度保持为00，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。这样做，就叫做热电偶的冷端温度补偿。果。这样做，就叫做热电偶的冷端温度补偿。 （1 1） 冰浴法冰浴法冰点槽冰点槽1-1-热电偶；热电偶；2-2-补偿导线；补偿导线；3-3-铜导线铜导线4-4-显示仪表；显示仪表；5-5-保温瓶；保温瓶；6-6-冰水混合物冰水混合物7-7-变压器油；变压器油；8-8-试管；试管；9-9-盖盖学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保

28、定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2 2热电偶冷端温度补偿方法热电偶冷端温度补偿方法 （2 2）计算法）计算法( (查表修正法查表修正法) ) 仪表机械零点调整法示意图仪表机械零点调整法示意图 首先用补偿导线把热电偶的冷端延长到某一温度首先用补偿导线把热电偶的冷端延长到某一温度t t0 0处（通处（通常是环境温度），然后再对冷端温度进行计算修正。常是环境温度），然后再对冷端温度进行计算修正。（3 3）显示仪表机械零点调整法）显示仪表机械零点调整法 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2 2热电偶冷端温度补偿方法

29、热电偶冷端温度补偿方法 （4 4）补偿电桥法）补偿电桥法 补偿电桥补偿电桥（5 5）多点冷端温度补偿）多点冷端温度补偿 多点参考端温度用多点参考端温度用补偿热电偶连接线路补偿热电偶连接线路1-1-切换开关；切换开关；2-2-铜导线；铜导线；3-3-动圈表动圈表学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2 2热电偶冷端温度补偿方法热电偶冷端温度补偿方法 （6 6）晶体管）晶体管PNPN结温度补结温度补偿法偿法 根据测得的环境温根据测得的环境温度，将一个相应的度，将一个相应的PNPN结结上的电压引入热电偶回上的电压引入热电偶回

30、路，这种温度补偿的灵路，这种温度补偿的灵敏度和准确度都很高。敏度和准确度都很高。 （7 7）计算机对冷端温度的自动补偿）计算机对冷端温度的自动补偿 计算机冷端温度补偿示意图计算机冷端温度补偿示意图学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 热电偶测温系统一般由热电偶、补偿导线和显示仪表三热电偶测温系统一般由热电偶、补偿导线和显示仪表三部分组成。部分组成。 测温时必须注意：测温时必须注意： （1 1）热电偶、补偿导线和显示仪表的分度号必须一致；）热电偶、补偿导线和显示仪表的分度号必须一致；接线端极性必须正确。接线端极性必须正确

31、。 （2 2）如显示仪表为动圈表，还必须考虑冷端温度补偿的）如显示仪表为动圈表，还必须考虑冷端温度补偿的问题。问题。热电偶测温系统热电偶测温系统 1-1-热电偶性热电偶性 2-2-补偿导线补偿导线 3-3-铜导线铜导线 4-4-显示仪表或信号转换装置显示仪表或信号转换装置学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1. 1. 测量某点温度的基本电路测量某点温度的基本电路 测量某点温测量某点温度的基本电路度的基本电路2. 2. 测量两点温度差的测温电路测量两点温度差的测温电路 测量两点之间测量两点之间温度差的测温电路温度差的测

32、温电路 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 3. 3. 测量多点温度的测温电路测量多点温度的测温电路 多点测温电路多点测温电路1-1-热电偶；热电偶；2-2-补偿导线；补偿导线；3-3-接线板；接线板；4-4-铜导线；铜导线；5-5-切换开关；切换开关；6-6-显示仪表；显示仪表；7-7-补偿热电偶；补偿热电偶；8-8-恒温器恒温器 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保

33、定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 热电阻温度计是利用金属导体或半导体电阻值随其本身温热电阻温度计是利用金属导体或半导体电阻值随其本身温度变化而变化的热电阻效应实施温度测量的。实验证明，大多度变化而变化的热电阻效应实施温度测量的。实验证明，大多数金属电阻当温度上升数金属电阻当温度上升ll时，其电阻值大约增大时，其电阻值大约增大0.4%-0.6% 0.4%-0.6% ；而半导体电阻当温度上升而半导体电阻当温度上升ll时，电阻值下降时，电阻值下降3%-6%3%-6%。常将金属。常将金属电阻元件称为热电阻，而将半导体电阻元件称为热敏电阻。电阻元件称为热电阻，而将半导体电阻元件称为热敏电阻。 金属

34、导体电阻与温度的关系一般是非线性的，在温度变化金属导体电阻与温度的关系一般是非线性的，在温度变化不大的范围内可近似表示为：不大的范围内可近似表示为：知识点知识点3：热电阻温度测量仪表的认知：热电阻温度测量仪表的认知 )(1 00ttRRtt 式中，式中，R、Rt0温度为温度为t和和t0时的电阻值。时的电阻值。学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 是温度在是温度在t0t0t t范围内金属导体的电阻温度系数，即温范围内金属导体的电阻温度系数，即温度每升高度每升高11时的电阻相对变化量，单位是时的电阻相对变化量，单位是1/1

35、/。由于一般金。由于一般金属材料的电阻与温度关系并非线性，故值也随温度而变化，并属材料的电阻与温度关系并非线性，故值也随温度而变化，并非常数。非常数。 当金属热电阻在温度当金属热电阻在温度t0t0时的电阻值和电阻温度系数都已知时的电阻值和电阻温度系数都已知时，只要测量出电阻就可得知被测温度的高低。时，只要测量出电阻就可得知被测温度的高低。 半导体热敏电阻具有负的电阻温度系数，比金属导体热电半导体热敏电阻具有负的电阻温度系数，比金属导体热电阻值大、电阻率高，热容量小，但电阻温度特性非线性严重，阻值大、电阻率高，热容量小，但电阻温度特性非线性严重，常作为仪器仪表中的温度补偿元件用。其测量范围一般为

36、常作为仪器仪表中的温度补偿元件用。其测量范围一般为- -1OO1OO300300。 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 1. 1. 铂热电阻铂热电阻 铂热电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围为铂热电阻由纯铂电阻丝绕制而成，其使用温度范围为- -200200650650。铂热电阻的物理、化学性能稳定，抗氧化性好，。铂热电阻的物理、化学性能稳定，抗氧化性好，测量准确度高，是目前火电厂应用较广的一种测温元件。测量准确度高，是目前火电厂应用较广的一种测温元件。 铂在铂在O O630.74630.74范围内的电阻范围内的电

37、阻温度关系为：温度关系为： 在在-190-19000范围内时为：范围内时为： )1(20BtAtRRt )100(1 320ttCBtAtRRt 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2. 2. 铜热电阻铜热电阻 铜热电阻一般用于铜热电阻一般用于-50-50l50l50的测温范围，其优点是电阻的测温范围，其优点是电阻温度系数大，电阻值与温度基本呈线性关系，材料易加工和提温度系数大，电阻值与温度基本呈线性关系

38、，材料易加工和提纯，价格便宜，缺点是易氧化，所以只能用于不超过纯，价格便宜，缺点是易氧化，所以只能用于不超过l50l50温温度且无腐蚀性的介质中。铜的电阻率小，因此电阻体积较大，度且无腐蚀性的介质中。铜的电阻率小，因此电阻体积较大，动态特性较差。动态特性较差。 铜热电阻与温度的关系为铜热电阻与温度的关系为 )1(00tRRt 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 分度号分度号 R R0 0（）R R100100/R/R0 0允许允许误差误差（% %）准确准确度等级度等级最大允许误差（最大允许误差（）Pt50Pt5050

39、.0050.001.39101.39100.00070.00071.39101.39100.0010.0010.050.050.10.1级：级：-200-20000(0.15+4.5(0.15+4.51010-3-3t)t)0 0500500(0.15+3.0(0.15+3.01010-3-3t)t)级：级：-200-20000(0.3+6.0(0.3+6.01010-3-3t)t)0 0500500(0.3+4.5(0.3+4.51010-3-3t)t)Pt100Pt100100.00100.001.39101.39100.00070.00071.39101.39100.0010.0010.

40、050.050.10.1Pt300Pt300300.00300.001.39101.39100.0010.0010.10.1Cu50Cu505050级：级：1.4251.4250.0010.0010.10.1级：级：-50-50100100(0.3+3.5(0.3+3.51010-3-3t)t)级：级：-50-50100100(0.3+6.0(0.3+6.01010-3-3t)t)Cu100Cu100100100级：级：1.4251.4250.0020.0020.10.1工业用铂、铜电阻温度计的技术指标工业用铂、铜电阻温度计的技术指标 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表

41、的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 2. 2. 铜热电阻铜热电阻 热电阻温度传感器通常也有普通型和铠装型等结构形式。热电阻温度传感器通常也有普通型和铠装型等结构形式。普通型金属热电阻温度传感器一般由电阻体普通型金属热电阻温度传感器一般由电阻体( (电阻元件电阻元件) )、引线、引线、绝缘子、保护套管及接线盒等组成，其外形与热电偶温度传感绝缘子、保护套管及接线盒等组成，其外形与热电偶温度传感器相似，见下图。器相似，见下图。 普通型热电阻的电阻体普通型热电阻的电阻体(a)(a)铂热电阻元件；铂热电阻元件；(b)(b)铜热电阻元件；铜热电阻元件；(c)(c)双线均等无感绕制示意双

42、线均等无感绕制示意 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 各种热电阻体的骨架各种热电阻体的骨架(a)(a)十字形；十字形；(b)(b)平板形；平板形；（c c）螺旋形；）螺旋形；(d)(d)圆柱形。圆柱形。 2. 2. 铜热电阻铜热电阻 引线的几种接法引线的几种接法学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 热电阻测温系统热电阻测温系统1-1-热电阻；热电阻；2-2-连接导线；连接导线；3-3-信号转换单元信号转换单元 热电阻测温系统一般由热电阻、连

43、接导线和显示仪表等组热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。成。 测温时必须注意：测温时必须注意： （1 1）热电阻和显示仪表的分度号必须一致；）热电阻和显示仪表的分度号必须一致； （2 2）为了消除连接导线电阻变化对测量的影响，热电阻必）为了消除连接导线电阻变化对测量的影响，热电阻必须采用三线制连接须采用三线制连接。 。学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 （1 1）被测对象的温度变化范围及变化的快慢。）被测对象的温度变化范围及变化的快慢。 （2 2）被测对象是静止的还是运动的）被测对象是静止的还是运动

44、的( (移动的或转动的移动的或转动的) )。 （3 3）被测对象是液体还是固体，温度计的检测部分能否与）被测对象是液体还是固体，温度计的检测部分能否与它它 相接触，能否靠近，如果远离以后辐射的能量是否足以检相接触，能否靠近，如果远离以后辐射的能量是否足以检测。测。 （4 4）被测区域的温度分布是否相对稳定，要测量的是局部）被测区域的温度分布是否相对稳定，要测量的是局部( (点的点的) )温度，还是某一区域温度，还是某一区域( (面的面的) )平均温度或温度分布。平均温度或温度分布。 （5 5）被测对象及其周围是否有腐蚀性气体，是否存在水蒸）被测对象及其周围是否有腐蚀性气体，是否存在水蒸气、一氧

45、化碳、二氧化碳、臭氧及烟雾等介质，是否存在外来气、一氧化碳、二氧化碳、臭氧及烟雾等介质，是否存在外来能源对辐射的干扰。能源对辐射的干扰。 任务引导：温度测量仪表的选型任务引导：温度测量仪表的选型 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院（1 1）仪表的可能测量范围及常用测量范围；）仪表的可能测量范围及常用测量范围；（2 2）仪表的精确度、稳定性、变差及灵敏度等；）仪表的精确度、稳定性、变差及灵敏度等；（3 3）仪表的防腐性、防爆性及其连续使用的期限；）仪表的防腐性、防爆性及其连续使用的期限；（4 4）仪表的输出信号能否自动

46、记录和远传；）仪表的输出信号能否自动记录和远传；（5 5）测温元件的体积大小和互换性；）测温元件的体积大小和互换性；（6 6）仪表的响应时间；）仪表的响应时间；（7 7）仪表的防震、防冲击、抗干扰性能是否良好；）仪表的防震、防冲击、抗干扰性能是否良好；（8 8）电源电压、频率变化及环境温度的变化对仪表示值的影）电源电压、频率变化及环境温度的变化对仪表示值的影响程度。响程度。学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 计划与计划与决策决策 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术

47、学院保定电力职业技术学院 实施实施1 1选择温度测量仪表类型；选择温度测量仪表类型； 2 2计算温度测量仪表的精度；计算温度测量仪表的精度；3 3确定温度检测仪表型号；确定温度检测仪表型号；4. 4. 交工作任务单和成果报告。交工作任务单和成果报告。学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院检查与检查与评价评价 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境二学习情境二 温度测量仪表的安装与温度测量仪表的安装与检修检修 任务一任务一 温度检测仪表的认知

48、与选型温度检测仪表的认知与选型 任务二任务二 温度检测仪表的示值检定温度检测仪表的示值检定 任务三任务三 温度检测仪表的安装温度检测仪表的安装 上篇上篇 检测仪表检测仪表任务四任务四 温度检测仪表的检修温度检测仪表的检修 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 在热电偶的检定中常采用比较法，所谓比较

49、法就是用高一在热电偶的检定中常采用比较法，所谓比较法就是用高一级标准热电偶与被检热电偶直接比较的方法进行检定。操作时级标准热电偶与被检热电偶直接比较的方法进行检定。操作时将被检热电偶和标准热麾催拥扎成束将被检热电偶和标准热麾催拥扎成束( (贵金属被检热电偶不超贵金属被检热电偶不超过过5 5支，廉金属被检热电偶不超过支，廉金属被检热电偶不超过6 6支）装入检定炉丙厂热电膈支）装入检定炉丙厂热电膈的测量端置于炉中心高温处。的测量端置于炉中心高温处。 有时为了改善径向温度场，在电炉中心放一镍块有时为了改善径向温度场，在电炉中心放一镍块( (或不锈或不锈钢块钢块) )。电炉温度恒定在整百度点或锌、锑、

50、铜。电炉温度恒定在整百度点或锌、锑、铜3 3个检定点上。个检定点上。这种检定方法设备简单，操作方便，并且一次能检定多支热电这种检定方法设备简单，操作方便，并且一次能检定多支热电偶，是最常用的检定方法。偶，是最常用的检定方法。任务引导任务引导1：热电偶的示值检定：热电偶的示值检定资讯资讯学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 工业热电偶示值检定通常采用示值比较法，即比较标准热工业热电偶示值检定通常采用示值比较法，即比较标准热电偶与被校热电偶在同一温度点的热电势值。根据国家规定，电偶与被校热电偶在同一温度点的热电势值。根据国

51、家规定，各种热电偶应按表各种热电偶应按表3-93-9所示规定点校验。实际校验时，设备温所示规定点校验。实际校验时，设备温度应控制在度应控制在1010。 热电偶名称热电偶名称校验温度（校验温度（）铂铑铂铑10-10-铂铂6006008008001000100012001200镍铬镍铬- -镍硅镍硅40040060060080080010001000镍铬镍铬- -考铜考铜300300400400或或500500600600热电偶校验温度点热电偶校验温度点学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 一般高于一般高于300300使用

52、的热电偶，其示值比较法校验装置如使用的热电偶，其示值比较法校验装置如图所示，主要设备有标准热电偶、管式电炉、冰点槽及电位差图所示，主要设备有标准热电偶、管式电炉、冰点槽及电位差计等。计等。 热电偶校验装置热电偶校验装置1-1-被校热电偶被校热电偶 2-2-标准热电偶标准热电偶 3-3-电位差计电位差计 4-4-冰点槽冰点槽 5-5-铜导线铜导线 6-6-电炉电炉 7-7-镍块，镍块，8-8-调压器调压器 9-9-切换开关切换开关 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 热电偶的自动检定是指在热电偶检定时，对炉温进行自动热

53、电偶的自动检定是指在热电偶检定时，对炉温进行自动控制、热电势自动记录和检定点的自动定点。手动操作检定热控制、热电势自动记录和检定点的自动定点。手动操作检定热电偶时，效率低、重复工作多、劳动时间长、能源消耗大，而电偶时，效率低、重复工作多、劳动时间长、能源消耗大，而且容易出现粗大误差。为了提高工作效率和质量，可采用热电且容易出现粗大误差。为了提高工作效率和质量，可采用热电偶的自动检定装置。偶的自动检定装置。 热电偶全自动检定装置框图热电偶全自动检定装置框图(a)(a)微差法；微差法； (b)(b)比较法比较法学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术

54、学院保定电力职业技术学院 计划与计划与决策决策 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 实施实施1 1选择热电偶检定方法；选择热电偶检定方法；2 2准备热电偶检定所需仪器设备及工具；准备热电偶检定所需仪器设备及工具；3 3进行检定；进行检定；4 4计算误差判断热电偶是否合格；计算误差判断热电偶是否合格；5 5交工作任务单和成果报告；交工作任务单和成果报告；6 6整理、整顿、清扫。整理、整顿、清扫。 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院检查与检查与

55、评价评价 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 工业用热电阻的校验方法有两种：一种是只校验工业用热电阻的校验方法有两种：一种是只校验0和和100时的电阻值，求出电阻比时的电阻值，求出电阻比R100/R0，看是否符，看是否符合热电阻技术特性的纯度要求，称为纯度核验。纯度校合热电阻技术特性的纯度要求，称为纯度核验。纯度校验一般采用标准状态法，即由冰点槽和水沸腾器产生验一般采用标准状态法，即由冰点槽和水沸腾器产生0和和100温度场，然后测量置于其中的被校热电阻阻温度场，然后测量置于其中的被校热电阻阻值。另一种是示值比较法校验

56、，校验时采用加热恒温器值。另一种是示值比较法校验，校验时采用加热恒温器作为热源。将被校热电阻与标准仪表作为热源。将被校热电阻与标准仪表(标准水银玻璃温标准水银玻璃温度计或标准铂电阻度计或标准铂电阻)进行示值比较，确定误差。进行示值比较，确定误差。 任务引导任务引导2：热电阻的校验：热电阻的校验资讯资讯学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 热电阻校验时，热电热电阻校验时，热电阻值的测量方法一般采用阻值的测量方法一般采用电位差计法。将被校热电电位差计法。将被校热电阻阻4 4、5 5与标准电阻与标准电阻3 3、毫安、毫安表表

57、6 6、变阻器、变阻器2 2串联后接至串联后接至电源电源1 1上。将标准电阻及被上。将标准电阻及被校热电阻经开关校热电阻经开关7 7、8 8接至接至电位差计电位差计9 9上，确认无误后上，确认无误后可按以下步骤测量。可按以下步骤测量。 热电阻校验电路热电阻校验电路1-1-电源，电源，2-2-变阻器；变阻器；3-3-标准电阻标准电阻4 4，5-5-被校热电阻；被校热电阻；6-6-毫安表毫安表7 7，8-8-开关；开关；9-9-电位差计电位差计学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院u 先调整变阻器先调整变阻器2，使毫安表，使

58、毫安表6指示在指示在lmA左右左右(电流不可过大，电流不可过大，以免热电阻通电发热引起阻值增大，造成误差以免热电阻通电发热引起阻值增大，造成误差)，电流通过标，电流通过标准电阻及热电阻将产生电压降。准电阻及热电阻将产生电压降。u 调整好电位差计的工作电流，通过切换开关调整好电位差计的工作电流，通过切换开关7依次测出标依次测出标准电阻准电阻RH和被校热电阻和被校热电阻Rt1、 Rt2上的电压降上的电压降。HHRRtHHRRtRUUIURRUUIUR222111 ， 用这种方法可同时校验多支热电阻，将多支热电阻串接在用这种方法可同时校验多支热电阻，将多支热电阻串接在电路中，并采用多点切换开关切换读

59、数。校验时读数可按以电路中，并采用多点切换开关切换读数。校验时读数可按以UHUR1UR2UR2UR1UH顺序重复两次。顺序重复两次。学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 计划与计划与决策决策 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院 实施实施1 1选择热电阻检定方法；选择热电阻检定方法；2 2准备热电阻检定所需仪器设备及工具；准备热电阻检定所需仪器设备及工具；3 3进行校验；进行校验；4 4计算误差判断热电阻是否合格；计算误差判断热电阻是否合格；5

60、 5交工作任务单和成果报告；交工作任务单和成果报告；6 6整理、整顿、清扫。整理、整顿、清扫。 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院检查与检查与评价评价 学习情境二学习情境二 温度检测仪表的安装与检修温度检测仪表的安装与检修 保定电力职业技术学院保定电力职业技术学院选定一普通热电偶，合理选择校验方法和选定一普通热电偶，合理选择校验方法和校验用的标准热电偶，对普通热电偶进行示校验用的标准热电偶，对普通热电偶进行示值校验，判断其是否合格？值校验，判断其是否合格？选定一普通热电阻，合理选择校验方法和选定一普通热电阻，合理选择