过程控制系统及仪表(第3版)：14-04第3章2节温度

过程控制系统及仪表(第3版)：14-04第3章2节(温度目录温度测量仪表概述热电偶和热电阻温度显示仪表温度控制系统温度测量与控制技术的发展趋势01温度测量仪表概述通过直接接触被测物体，利用热传导或热辐射原理测量温度。例如热电偶、热电阻、热敏电阻等。利用红外线、微波等物理原理，不直接接触被测物体即可测量温度。例如红外测温仪、辐射温度计等。温度测量仪表的种类非接触式温度测量仪表接触式温度测量仪表基于塞贝克效应，将两种不同材料的导体组成闭合回路，当两端温度不同时，回路中产生电动势，通过测量电动势的大小即可得到温度值。热电偶利用导体电阻随温度变化的特性，将温度变化转换为电阻值的变化，通过测量电阻值的变化即可得到温度值。热电阻利用红外辐射的物理性质，通过测量物体发射的红外辐射能量来计算物体的表面温度。红外测温仪温度测量仪表的工作原理根据测量范围选择合适的温度测量仪表根据被测物体的温度范围选择合适的温度测量仪表，确保其能够准确测量所需范围的温度值。根据安装条件选择合适的温度测量仪表根据现场的安装条件，如空间大小、是否需要接触被测物体等，选择合适的温度测量仪表，以确保其能够方便、安全地安装和使用。使用注意事项在使用温度测量仪表时，需要注意保护其感测元件，避免受到外界环境的干扰和损坏；同时，需要定期进行校准和维护，以确保其测量的准确性和可靠性。温度测量仪表的选型与使用02热电偶和热电阻原理热电偶是一种将温度转换成电势差的传感器，其原理基于塞贝克效应（Seebeckeffect），即两种不同材料组成的闭合回路中，当两节点处的温度不同时，回路中将产生电动势。种类常见的热电偶种类包括镍铬-镍铝热电偶、镍铬-铜镍热电偶、铁-康铜热电偶等，不同种类的热电偶具有不同的热电特性，适用于不同的温度测量范围。热电偶的原理及种类原理热电阻是利用导体电阻随温度变化的特性，将温度变化转换为电阻值的变化，通过测量电阻值的大小来间接测量温度。种类常见的热电阻有铜热电阻和铂热电阻，其中铜热电阻适用于测量-50℃~150℃的温度范围，而铂热电阻则具有更高的测温精度和稳定性，适用于测量0℃~650℃的温度范围。热电阻的原理及种类热电偶和热电阻广泛应用于工业生产和科学研究中，如钢铁、石油、化工、电力等行业的温度监测和控制，以及实验室、科研机构中的温度测量。应用场合热电偶具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，但同时也存在输出信号较小、易受环境干扰等缺点。而热电阻则具有测量精度高、稳定性好、输出信号大等优点，但测温范围较窄，且易受到导体材料和连接方式的影响。优缺点热电偶和热电阻的应用场合与优缺点03温度显示仪表模拟式温度显示仪表指针式温度显示仪表通过指针的偏转角度来显示温度，直观但精度较低。标尺式温度显示仪表通过标尺上的刻度来显示温度，精度较高但读取不便。利用热敏电阻或热电偶等传感器，将温度转换为电信号，再通过数字显示技术显示温度值。电子温度计具备温度测量、数据处理、通信等功能，可与计算机或手机连接，实现远程监控和数据记录。智能温度计数字式温度显示仪表0102智能温度显示仪表可通过软件进行编程和设置，实现多种测量模式和控制策略，满足不同工业领域的需求。具备自动校准、自动补偿、自动转换等功能，能够适应不同的测量环境，提高测量的准确性和可靠性。04温度控制系统用于检测被控对象的温度，并将其转换为电信号。温度传感器控制器执行器接收来自传感器的电信号，与设定值进行比较，输出控制信号。接收控制信号，驱动加热或冷却装置，调节被控对象的温度。030201温度控制系统的组成与工作原理被控对象需要温度控制的设备或过程。连接线路连接各部件的信号传输线路。工作原理温度传感器检测被控对象的温度，将温度信号转换为电信号，传输至控制器；控制器将接收到的电信号与设定值进行比较，根据偏差的大小输出控制信号；执行器接收控制信号，驱动加热或冷却装置调节被控对象的温度，使实际温度接近或等于设定温度。温度控制系统的组成与工作原理开环控制系统闭环控制系统分散控制系统集中控制系统温度控制系统的类型与特点仅控制器对温度进行控制，不涉及反馈环节，结构简单，但抗干扰能力较差。多个控制器对不同区域的温度进行控制，各控制器之间相互独立，提高了系统的可靠性和可扩展性。控制器通过传感器实时监测被控对象的温度，根据偏差进行调节，具有较好的抗干扰能力。所有温度控制功能集中在一个控制器中，便于管理和维护，但可扩展性较差。塑料加工的温度控制控制塑料加工过程中的温度，确保塑料制品的形状和质量。食品加工的温度控制在食品加工过程中，如杀菌、烘干等环节，需要精确控制温度以确保食品安全和品质。工业炉窑的温度控制通过调节炉内温度，保证产品质量和生产效率。温度控制系统的应用实例05温度测量与控制技术的发展趋势利用红外辐射原理测量温度，具有非接触、响应速度快、测量范围广等优点，可实现高精度、高稳定性的温度测量。红外测温技术利用光纤作为温度传感器，具有耐腐蚀、耐高压、抗电磁干扰等优点，可实现高精度、高稳定性的温度测量。光纤测温技术高精度、高稳定性的温度测量技术VS集成温度传感器、信号处理和数字通信等功能，可实现远程监控、自动校准和数据存储等功能。无线网络温度监控系统通过无线网络连接多个温度监控设备，实现远程实时监控、数据共享和预警等功能。智能温度传感器智能化、网络化的温度控制技术多点测温技术在同一测量点上同时测量多个参数，如温