自动检测技术及仪表控制系统课件(第四章)

第二篇过程参数检测技术

第二篇过程参数检测技术

4温度检测7物位检测5压力检测8机械量检测6流量检测

9成分分析仪表第四章温度检测接触式测温2非接触式测温33测温方法及温标31光纤温度传感器4测温原理温度是国际单位制(SI)7个基本物理量之一温度反映物体的冷热程度，是物体分子运动平均动能大小的标志。温度的定量测量以热平衡现象为基础，两个受热程度不同的物体相接触后，经过一段时间的热交换，达到共同的平衡态后具有相同的温度。长度质量时间电流热力学温度物质的量光强（m）（kg）（s）（A）（K）（mol）（cd）4.1测温方法及温标概述温度检测的基本原理应用热膨胀原理测温应用压力随温度变化的原理测温应用热阻效应测温应用热电效应测温应用热辐射原理测温测温方式温度计种类优点缺点使用范围／℃接触式测温仪表玻璃液体温度计结构简单、使用方便、测量准确、价格低廉容易破损、读数麻烦、一般只能现场指示,不能记录与远传-100～100（150）有机液体0～350（-30～650）水银双金属温度计结构简单、机械强度大、价格低、能记录、报警与自控

精度低、不能离开测量点测量,量程与使用范围均有限

0～300（-50～600）压力式温度计结构简单、不怕震动、具有防爆性、价格低廉、能记录、报警与自控精度低、测量距离较远时,仪表的滞后性较大、一般离开测量点不超过10米0～500（-50～600）液体型0～100（-50～200）蒸汽型电阻温度计测量精度高,便于远距离、多点、集中测量和自动控制

结构复杂、不能测量高温,由于体积大,测点温度较困难

-150～500（-200～600）铂电阻0～100（-50～150）铜电阻-50～150（180）镍电阻-100～200（300）热敏电阻热电偶温度计测温范围广,精度高,便于远距离、多点、集中测量和自动控制需冷端温度补偿,在低温段测量精度较低

-20～1300（1600）铂铑10-铂-50～1000（1200）镍铬-镍硅-40～800（900）镍铬-铜镍-40～300（350）铜-铜镍非接触式测温仪表光学高温计携带用、可测量高温、测温时不破坏被测物体温度场

测量时,必须经过人工调整,有人为误差,不能作远距离测量,记录和自控900～2000（700～2000）辐射高温计测温元件不破坏被测物体温度场,能作远距离测量、报警和自控、测温范围广只能测高温,低温段测量不准,环境条件会影响测量精度,连续测高温时须作水冷却或气冷却100～2000（50～2000）各种温度计的优缺点及使用范围概述测温仪表分类概述温度检测仪表的选用工业上常见的温度检测仪表主要有:双金属温度计热电偶热电阻辐射式温度计等就地指示精度不高在线检测适用于测量500～1800℃范围的中高温度适用于测量500℃以下的中低温度一般用于2000℃以上的高温测量选择使用热电阻、热电偶时还应该根据相应的要求确定合适的分度号。一.热电偶温度计1.热电效应和热电偶

2.热电偶的应用定则（定律）3.标准化热电偶和分度表

4.热电偶冷端温度的处理

5.热电偶的结构型式6.热电偶测量线路一.热电偶温度计1.热电效应和热电偶

热电效应（热电偶测温的基本原理）

任何两种不同的导体或半导体组成的闭合回路，如果将它们的两个接点分别置于温度各为

t及

t0的热源中，则在该回路内就会产生热电势。ABBA热电偶示意图热电现象

t端称为工作端

又称测量端或热端

(假定该端置于热源中)，

t0端称为自由瑞，又称参考端或冷端

这两种不同导体或半导体的组合称为热电偶

每根单独的导体或半导体称为热电极

ABeAB(t0)eAB(t)eA(t,t0)eB(t,t0)tt0一.热电偶温度计1.热电效应和热电偶热电现象ABeAB(t0)eAB(t)eA(t,t0)eB(t,t0)tt0闭合回路中所产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成：由于温差电势比接触电势小很多，其忽略不计，这样热电偶的电势可表示为：接触电势

下标A表示正电极，B表示负电极。温差电势或热电偶测温的基本公式一.热电偶温度计1.热电效应和热电偶热电现象ABeAB(t0)eAB(t)eA(t,t0)eB(t,t0)tt0只要测量出热电势大小，就能判断被测温度的高低，这就是热电偶的温度测量原理。

当冷端温度t0一定时，对于确定的热电偶来说，eAB(t0)为常数，因此，其总热电势

E(t,t0)就与温度

t成单值函数对应关系，和热电偶的长短、直径无关。或热电偶测温的基本公式一.热电偶温度计1.热电效应和热电偶热电现象ABeAB(t0)eAB(t)eA(t,t0)eB(t,t0)tt0重要结论如果组成热电偶的两种电极材料相同，则无论热电偶冷、热两端的温度如何，闭合回路中的总热电势为零；如果热电偶冷、热两端的温度相同，则无论两电极材料如何，闭合回路中的总热电势也为零。由不同电极材料制成的热电偶，在相同的温度下产生的热电势是不同的。热电势存在必须具备两个条件：热电偶由两种不同的金属材料组成。热电偶的两端存在温差。一.热电偶温度计2.热电偶的应用定则(定律)由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的截面和长度以及其温度分布如何，都不能产生热电势。均质导体定则中间导体定则在热电偶回路中接入中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，对热电偶回路的总热电势值没有影响。热电偶AB在接点温度为t、t0时的热电势EAB(t,t0)等于热电偶AB在接点温度为t、tc和tc、t0时的热电势EAB(t,tc)、EAB(tc,t0)的代数和。中间温度定则如果热电偶AB在某一温度范围内所产生的热电势与热电偶CD在同一温度范围内所产生的热电势相等，则这两支热电偶在该温度范围内是可以相互替换的。等值替代定则一.热电偶温度计2.热电偶的应用定则(定律)中间导体定则在热电偶回路中接入中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，对热电偶回路的总热电势值没有影响。t0t0t0t0t0t1t1ttt毫伏计当t＝t0时，有：于是可得：根据这一性质：可以在热电偶回路中接入各种仪表和连接导线，只要保证两个接点的温度相同就可以对热电势进行测量而不影响热电偶的输出。一.热电偶温度计2.热电偶的应用定则(定律)热电偶AB在接点温度为t、t0时的热电势EAB(t,t0)等于热电偶AB在接点温度为t、tc和tc、t0时的热电势EAB(t,tc)、EAB(tc,t0)的代数和。中间温度定则t0tAAABBBDCtt0tctc如果热电偶AB在某一温度范围内所产生的热电势与热电偶CD在同一温度范围内所产生的热电势相等，则这两支热电偶在该温度范围内是可以相互替换的。等值替代定则为在工业测量温度中使用补偿导线提供了理论基础一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表工业上对热电极材料的要求在测温范围内其热电性质要稳定,不随时间变化;

在测温范围内要有足够物理、化学稳定性,不易被氧化或腐蚀;电阻温度系数要小,电导率要高,组成热电偶后产生的热电势要大,其值与温度成线性关系或有简单的函数关系;复现性要好,这样便于成批生产,而且在应用上也可保证良好的互换性;材料组织均匀、要有韧性,便于加工成丝。一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表标准化热电偶工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。标准化热电偶可以互相交换，精度有一定的保证。国际电工委员会(IEC)共推荐了8种标准化热电偶。分度表在t0=0℃条件下，用实验的方法测出各种不同热电极组合的热电偶在不同热端温度下所产生的热电势值，可以列出对应的分度表。非标准化热电偶：具有某些特殊性能，能满足一些特殊条件下测温的需要，如超高温、极低温、高真空或核辐射环境。一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表热电偶名称分度号热电极识别E（100,0）（mV）测温范围（℃）对分度表允许偏差（℃）新极性识别长期短期等级使用温度允差铂铑10-铂S正亮白较硬0.6460~13001600Ⅲ≤600±1.5℃负亮白柔软＞600±0.25%t铂铑13-铂R正较硬0.6470~13001600Ⅱ＜600±1.5℃负柔软＞1100±0.25%t铂铑30-铂铑B正较硬0.0330~16001800Ⅲ600~900±4℃负稍软＞800±0.5%t镍铬-镍硅K正不亲磁4.0960~12001300Ⅱ-40~1300±2.5℃或±0.75%t负稍亲磁Ⅲ-200~40±2.5℃或±1.5%t镍铬硅-镍硅N正不亲磁2.774-200~12001300Ⅰ-40~1100±1.5℃或±0.4%t负稍亲磁Ⅱ-40~1300±2.5℃或±0.75%t镍铬-康铜E正暗绿6.319-200~760850Ⅱ-40~900±2.5℃或±0.75%t负亮黄Ⅲ-200~40±2.5℃或±1.5%t铜-康铜T正红色4.279-200~350400Ⅱ-40~350±1℃或±0.75%t负银白色Ⅲ-200~40±1℃或±1.5%t铁-康铜J正亲磁5.269-40~600750Ⅱ-40~750±2.5℃或±0.75%t负不亲磁标准化热电偶技术数据一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表标准化热电偶热电势和温度的关系一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表热电偶名称代号分度号热电极材料测温范围/℃新旧正热电极负热电极长期使用短期使用铂铑30-铂铑6铂铑10-铂镍铬-镍硅镍铬-铜镍铁-铜镍铜-铜镍WRRWRPWRNWREWRFWRCBSKEJTLL-2LB-3EU-2--CK铂铑30合金铂铑10合金镍铬合金镍铬合金铁铜铂铑6合金纯铂镍硅合金铜镍合金铜镍合金铜镍合金300～1600-20～1300-50～1000-40～800-40～700-400～300180016001200900750350常用热电偶一.热电偶温度计3.标准化热电偶和分度表一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理

在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为０℃，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。这样做，就称为热电偶的冷端温度补偿。一般采用下述几种方法。①补偿导线法②冷端温度恒温法③热电势的修正方法(计算修正法)④校正仪表零点法⑤补偿电桥法一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理

采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这既能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。

它也是由两种不同性质的金属材料制成，在一定温度范围内（0～100℃）与所连接的热电偶具有相同的热电特性，其材料又是廉价金属。①补偿导线法

补偿导线接线图一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理①补偿导线法在使用热电偶补偿导线时，要注意型号相配。热电偶名称补偿导线工作端为100℃，冷端为0℃时的标准热电势mV正极负极铂铑10-铂镍铬-镍硅镍铬-铜镍铜铜镍铬铜镍铜镍铜镍0.64±0.034.10±0.156.95±0.30常用热电偶的补偿导线一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理①补偿导线法补偿导线型号配用热电偶补偿导线的线芯材料绝缘层着色正极负极SC或RC铂铑10（铂铑）-铂SPC（铜）SNC（铜镍）红绿KC镍铬-镍硅KPC（铜）KNC（铜镍）红蓝KX镍铬-镍硅KPX（铜镍）KNX（镍硅）红黑NX镍铬硅-镍硅NPS（铜镍）NNX（镍硅）红灰EX镍铬-铜镍EPX（镍铬）ENX（铜镍）红棕JX铁-铜镍JPX（铁）JNX（铜镍）红紫TX铜-铜镍TPX（铜）TNX（铜镍）红白补偿导线的型号、线芯材质和绝缘层着色一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理注意使用补偿导线时,应当注意补偿导线的正、负极必须与热电偶的正、负极各端对应相接。正、负两极的接点温度t1应保持相同,延伸后的冷端温度t0应比较恒定且比较低。对于镍铬-铜镍等一类用廉价金属制成的热电偶,则可用其本身材料作补偿导线,将冷端延伸到环境温度较恒定的地方。①补偿导线法一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理热电偶冷端温度保持０℃的方法

②冷端温度恒温法适用于实验室中的精确测量检定热电偶一.热电偶温度计注意由于热电极的材料不同,所产生的接触热电势亦不同,因此不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的。热电偶一般都是在自由端温度为0℃时进行分度的,因此,若自由端温度不为0℃而为t0时,则热电势与温度之间的关系可用下式进行计算。

EAB(t,t0)=EAB(t,0)-EAB(t0,0)

③热电势的修正方法(计算修正法)4.热电偶冷端温度的处理一.热电偶温度计举例例1今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端(冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势E(800,30)。解：由附表可以查得

E(800,0)=33.277(mV)

E(30,0)=1.203(mV)将上述数据代入式(5-3),即得

E(800,30)=E(800,0)-E(30,0)=32.074(mV)③热电势的修正方法(计算修正法)4.热电偶冷端温度的处理一.热电偶温度计例2某支铂铑10-铂热电偶在工作时，自由端温度t0=30℃,测得热电势E(t,t0)=14.195mV，求被测介质的实际温度。解:由附表可以查得

E(30,0)=0.173(mV)代入式(5-3)变换得

E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)再由附表可以查得14.368mV对应的温度t为1400℃。③热电势的修正方法(计算修正法)4.热电偶冷端温度的处理一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理举例例3用铂铑10-铂热电偶进行温度检测,热电偶的冷端温度t0=30℃，显示仪表的温度读数(假定此仪表是不带冷端温度自动补偿且是以温度刻度的)为985℃，试求被测温度的实际值。解：由分度号为S的铂铑10-铂热电偶分度表查出985℃时的热电势值为9.412mV。也就是E(t,t0)=9.412mV,又从分度表中查得E(t0,0)=E(30,0)=0.173mV。将此两个数值代入式(5-14),得

E(t,0)=9.412mV+0.173mV=9.585(mV)再查分度表可知,对应于9.585mV的温度t=1000℃,这就是该支铂铑10-铂热电偶所测得的温度实际值。③热电势的修正方法(计算修正法)一.热电偶温度计注意：由于热电偶所产生的热电势与温度的关系都是非线性的(当然各种热电偶的非线性程度不同),因此在自由端温度不为零时,将所测热电势对应的温度值加上自由端温度,并不等于实际的被测温度。

③热电势的修正方法(计算修正法)4.热电偶冷端温度的处理一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理④校正仪表零点法

若采用测温元件为热电偶时，要使测温时指示值不偏低，可预先将仪表指针调整到相当于室温的数值上。注意：只能在测温要求不太高的场合下应用。t+－RcuER1R2R3+ab－+－一.热电偶温度计4.热电偶冷端温度的处理⑤补偿电桥法利用不平衡电桥产生的电势，来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。是仪表中最常用的一种处理方法。

由于电桥是在20℃时平衡的，所以采用这种补偿电桥时须把仪表的机械零位预先调到20℃处。如果补偿电桥是在0℃时平衡设计的，则仪表零位应调在0℃处。注意！接线盒保护套管绝缘管热电偶安装法兰引线口一.热电偶温度计5.热电偶的结构型式热电偶广泛应用于各种条件下的温度测量，尤其适用于500℃以上较高温度的测量，普通型热电偶和铠装型热电偶是实际应用最广泛的两种结构。普通型热电偶普通型热电偶主要由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等主要部分组成。安装方式主要有法兰式和螺纹式两种。一.热电偶温度计5.热电偶的结构型式常见普通工业装配式热电偶的外形结构一.热电偶温度计5.热电偶的结构型式铠装型热电偶铠装型热电偶是由热电极、绝缘材料和金属套管三者经过拉伸加工成型的具有动态响应快、机械强度高、抗震性好、可弯曲等优点，可安装在结构较复杂的装置上，应用十分广泛。热电极绝缘材料金属套管热电极绝缘材料铠装型热电偶断面结构铠装型热电偶可以做得很细，一般为2～8mm，可以随测量需要任意弯曲。一.热电偶温度计5.热电偶的结构型式铠装型热电偶可长达上百米薄壁金属保护套管（铠体）铠装型热电偶一.热电偶温度计6.热电偶测量线路①测量两点之间温差②测量平均温度注意热电偶非线性带来的影响并联法测量平均温度一.热电偶温度计6.热电偶测量线路③测量几点温度之和④若干只热电偶共用一台仪表串联法测量平均温度若干只热电偶通过切换开关共用一台测量仪表练习题1用铂铑10-铂(分度号S)的热电偶测温，已知参比端温度为20℃，测得热电势E(t,20)=11.30mV，试求被测温度t？查热电偶的分度表知：E(20,0)=0.113mVE(t,0)=E(t,20)+E(20,0)=11.30+0.113=11.413mV查表知：t=1155℃练习题2用镍铬-镍硅(分度号K)的热电偶测温，已知参比端温度为25℃，检测端温度为506℃，求产生的热电势是多少？E(506,25)=E(506,0)-E(25,0)=20.900-1.000=19.900mV在炼钢厂中有时直接将廉价热电极(易耗品，例如镍铬-镍硅热偶丝，时间稍长即熔化)插入钢水中测量钢水温度，如图所示：试说明

1)为什么不必将工作端焊在一起?

2)要满足哪些条件才不影响测量精度?采用上述方法是利用了热电偶什么定律？

3)如果检测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？

二.热电阻温度计㈠

热电阻1.热电阻的测温原理2.工业上常用的金属热电阻

3.热电阻的结构型式4.热电阻的信号连接方式

㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点2.热敏电阻的应用二.热电阻温度计二.热电阻温度计㈠

热电阻1.热电阻的测温原理热电阻温度计适用于测量-200～+500℃范围内液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。测出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出被测温度。金属热电阻的电阻值和温度一般可用以下近似关系式表示：

式中：Rt为温度t时对应的电阻值Rt0为温度t0(通常为0℃)时对应的电阻值α为温度系数。㈠

热电阻2.工业上常用的金属热电阻作为热电阻的材料一般要求是：电阻温度系数、电阻率要大；在整个测温范围内，应具有稳定的物理、化学性质和良好的复制性；电阻值随温度的变化关系，最好呈线性。使用最广泛的热电阻材料是铂和铜。常用的铂热电阻有R0＝100Ω，分度号为Pt100；

测温范围：-150～500（-200～600）常用的铜热电阻有R0＝50Ω

，分度号为Cu50。

测温范围：0～100（-50～150）铜热电阻有R0＝50Ω和R0＝100Ω两种，分度号分别为Cu50和Cu100。二.热电阻温度计㈠

热电阻3.热电阻的结构型式装配式热电阻的结构绝缘套管保护管接线盒感温元件接线端子铂电阻感温元件铜电阻感温元件二.热电阻温度计㈠

热电阻4.热电阻的信号连接方式

二线制热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，把电阻信号通过引线传递到二次仪表或计算机控制装置上。

常用的引线方式有三种：

二线制、三线制、四线制。三线制四线制RtIsUi=Is×Rt恒流源二.热电阻温度计㈠

热电阻4.热电阻的信号连接方式

二线制三线制⑴

热电阻的二线制接法：这种接法两根导线的电阻都加在电桥的一个桥臂上，显然当导线电阻也随温度变化时，不平衡电桥自然反映的不仅仅是热电阻的变化，如配铂电阻和铜导线，显然两者的变化不同，所以此接法必然影响测量精度。解决的办法？二.热电阻温度计㈠

热电阻4.热电阻的信号连接方式

⑵

热电阻的三线制接法：在热电阻根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线。这种方式通常与电桥配套使用，能较好地消除引线电阻的影响，是工业过程中最常用的引线方式。二线制三线制最好的办法？二.热电阻温度计㈠

热电阻4.热电阻的信号连接方式

⑶热电阻的四线制接法：在热电阻根部两端各连接两根导线，两根引线为热电阻提供恒定电流Is，另两根引线把Ui引至二次仪表。此方式能完全消除引线电阻的影响，主要用于高精度的温度检测。二线制三线制四线制RtIsUi=Is×Rt恒流源二.热电阻温度计二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点最常见的热敏电阻是由金属氧化物半导体材料在不同的条件下烧制而成的，如锰、钴、铁、镍、铜等多种氧化物混合烧结而成。热敏电阻的结构形式二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点热敏电阻的温度系数分为①正温度系数（PTC），②负温度系数（NTC），③临界温度系数（CTR）。热敏电阻的电阻值与温度之间的特性曲线如图所示。①②③①②③二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点①正温度系数热敏电阻(PTC)正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。其电阻值与温度之间的关系为B—热敏电阻常数，是温度系数的函数，B=-T2；RT—任意温度T时的电阻值；R0—基准温度T0时的电阻值。①②③二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点②负温度系数热敏电阻(NTC)正温度系数热敏电阻具有很高的负电阻温度系数，是应用最广泛的半导体热敏电阻之一。具有灵敏度高、响应速度快、寿命长、价格低等优点。其电阻值与温度之间的关系为①②③二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点③临界温度系数热敏电阻(CTR)临界温度系数热敏电阻也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。由于具有开关特性和一个温度突变点，主要用作温度开关或各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。二.热电阻温度计㈡

热敏电阻1.热敏电阻的分类及特点各种热敏电阻的阻值在常温下很大，通常在数千欧以上，因此连接导线的阻值几乎对测温没有影响，不必采用三线制或四线制接法，给使用带来了方便。另外，热敏电阻的阻值随温度改变显著，只要很小的电流流过热敏电阻，就能产生明显的电压变化，而电流对热敏电阻自身有加热作用，所以应注意不要使电流过大，防止带来测量误差。二.热电阻温度计㈡

热敏电阻2.热敏电阻的应用热敏电阻常被用来对温度进行测量，可用来作为补偿元器件，也可作为控制开关来应用，还可用来对流量进行测量，对电路进行保护等。⑴温度测量⑵温度控制⑶温度补偿⑷流量测量二.热电阻温度计㈡

热敏电阻2.热敏电阻的应用热敏电阻点温计⑴温度测量二.热电阻温度计㈡

热敏电阻2.热敏电阻的应用简易温度控制器⑵温度控制二.热电阻温度计㈡

热敏电阻2.热敏电阻的应用仪表中的电阻温度补偿电路金属一般具有正的温度系数，采用负温度系数的热敏电阻进行补偿，可以抵消由于温度变化所产生的误差。⑶温度补偿二.热电阻温度计㈡

热敏电阻2.热敏电阻的应用热敏电阻流量计⑷流量测量利用热敏电阻上的热量消耗和介质流速的关系可以测量流量、流速、风速等。三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线一般来说，温度检测仪表的检测元件安装，需要遵循以下原则：应确保测量的准确性，选择有代表性的安装位置。应确保安全、可靠,选择合适的安装方式。应综合考虑仪表维修、校验的方便。检测元件安装三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线应确保测量的准确性，

选择有代表性的安装位置。检测元件安装应该有足够的插入深度；不应该插入介质的死角，以确保能进行充分的热交换；工作端应位于管道中心流速最大之处；应该迎着流体流动方向安装，否则容易产生测量误差；(a)逆流(b)正交(d)弯头温度检测元件的安装示意图测量负压管道（或设备）上的温度时，必须保证有密封性，以免外界空气的吸入而降低精度。三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线检测元件安装为避免检测元件的损坏，保护套管应该具有足够的机械强度。根据现场的工作压力、温度、腐蚀性等特性，合理地选择保护套管的材质、壁厚。当介质压力超过10MPa时，必须安装保护外套，确保安全。为了减小测量的滞后，可在保护套管内部加装传热良好的填充物，如硅油、石英砂等等。接线盒出线孔应该朝下，以免因密封不良使水汽、灰尘等进入而降低测量精度。应确保安全可靠。

选择合适的安装方式。三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线热电偶的插入方式热电偶在扩大管上的安装检测元件安装应确保安全可靠。

选择合适的安装方式。三.热电偶和热电阻温度计的安装及布线布线要求按照规定的型号配用热电偶的补偿导线，注意热电偶的正、负极与补偿导线的正、负极相连接。热电阻的线路电阻一定要符合所配二次仪表的要求。禁止与交流输电线合用一根穿线管，以免引起感应。最好与其他导线分开敷设。为了保护连接导线与补偿导线不受外来机械损伤，连接导线或补偿导线应穿入钢管内或走汇线槽。导线应尽量避免有接头。应有良好的绝缘。补偿导线不应有中间接头，否则应加装接线盒。四.非接触式测温辐射测温原理非接触式测温方法以辐射测温为主。具有一定温度的物体都会向外辐射能量，其辐射强度与物体的温度有关，通过测量辐射强度来确定物体的温度。辐射测温时，辐射感温元件不与被测介质相接触，不会破坏被测温度场，可实现遥测；测量元件不必达到与被测对象相同的温度，测量上限可以很高；辐射测温适用于很宽的测量范围，可达-50～6000℃。但是，影响其测量精度的因素较多，应用技术较复杂四.非接触式测温辐射测温仪表的组成主要由光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等部分组成。㈠光学高温计㈡光电高温计㈢辐射温度计㈣比色温度计㈠光学高温计四.非接触式测温精密光学高温计用于科学实验中的精密测试；标准光学高温计用于量值的传递，例如，在物质熔点、热容量和相变点的测定中使用。光学高温计可用来测量800～3200℃的高温。因采用肉眼进行色度比较，故测量误差与人的经验有关。光学高温计测量的温度称为亮度温度(TL)，被测对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温度。1－物镜；2－吸收玻璃；3－灯泡；4－红色滤波片；5－目镜；6－指示仪器；7－滑线电阻；E－电源；K－开关；R1－刻线调整电阻㈠光学高温计四.非接触式测温WGG2-201型光学高温计㈡光电高温计四.非接触式测温光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作的，其测量结果带有操作者的主观误差。它不能进行连续测量和记录，当被测温度低于800℃时，光学高温计对亮度无法进行平衡。光电高温计是在光学高温计测量理论的基础上发展起来的一种新型测温仪表。它采用新型的光电器件，自动进行平衡，达到连续测量的目的。㈡光电高温计四.非接触式测温WDL-31型光电高温计1－物镜2－同步信号发生器3－调制镜4－微电机5－反光镜6－聚光镜7－参比灯8－探测元件㈢辐射温度计四.非接触式测温组成：辐射感温器和显示仪表两部分根据全辐射强度定理，即根据物体的总辐射强度与物体温度的四次方成正比的关系来进行测量。辐射高温计测量的温度称为辐射温度，被测对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温度。可用于测量400～2000℃的高温，多为现场安装式结构。为适应现场高温环境要求，在辐射感温器外加装水冷夹套㈢辐射温度计四.非接触式测温㈢辐射温度计四.非接触式测温1－物镜；2－外壳；3－补偿光阑；4－座架；5－热电堆；6－接线柱；7－穿线套；8－盖；9－目镜；10－校正片；11－小齿轴WFT-202型辐射感温器结构㈣比色温度计四.非接触式测温原理：通过测量热辐射体在两个或两个以上波长的光谱辐射亮度之比来测量温度。特点：准确度高，响应快，可观察小目标(最小可到2mm)。因为实际物体的单色黑度系数和全辐射黑度系数的数值相差很大，但是对同一物体的不同波长的单色黑度系数和来说，其比值的变化却很小。所以用比色温度计测得的温度称为比色温度，它与物体的真实温度很接近，一般可以不进行校正。㈣比色温度计四.非接触式测温可用于测量550～3200℃的高温比色温度计原理结构㈣比色温度计四.非接触式测温光电效应和光电器件外光电效应:

在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象。如光电管、光电倍增管。内光电效应:

在光线作用下能使物体电阻率改变的现象，如光敏电阻等。阻挡层光电效应(光生伏特效应):

在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象。如光电池、光敏晶体管等。光电管光电倍增管光敏二极管光敏晶体管光敏电阻光电池结构与一般二极管相似，装在透明玻璃外壳中。在电路中一般是处于反向工作状态的。光照射到光敏二极管的PN结时，电子-空穴对数量增加，光电流与照度成正比。光敏二极管光敏晶体管与一般晶体管很相似，具有两个PN结。把光信号转换为电信号同时，又将信号电流加以放大。光敏电阻光敏电阻又称为光导管，由半导体材料制成。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻元件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。当无光照时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中电流很小当有光照时，光敏电阻值(亮电阻)急剧减少，电流迅速增加光敏电阻光敏电阻的结构1.玻璃2.光电导层3.电极4.绝缘衬底5.金属壳6.黑色绝缘玻璃7.引线光敏电阻的灵敏度易受潮湿的影响，因此要将光电导体严密封装在带有