《核电电气仪表安装与调试》全套教学课件

核电仪表安装与调试

绪论+第一章测量基础知识

第二章

热工仪表概述

第三章

温度测量及检测仪表

第四章

压力测量及检测仪表

第五章

流量测量及检测仪表

第六章

液位测量及检测仪表

第七章

其他检测仪表

全套可编辑PPT课件

绪论本课件是可编辑的正常PPT课件EPR核电站简介本课件是可编辑的正常PPT课件

科学始于测量,没有测量，便没有精密的科学。门捷列夫(1834-1907)

本课件是可编辑的正常PPT课件我常说的一句话是：

当你能够测量你所关注的事物，而且能够用数量来描述它的时候，你就对其有所认识；当你不能测量它，也不能将其量化的时候，你对它的了解就是贫乏和不深入的。开尔文（1824-1907）本课件是可编辑的正常PPT课件

信息：物质存在的一种方式、形态或运动状态，也是事物的一种普遍属性，一般指数据、消息中所包含的意义，可以使消息中所描述事件的不定性减少。信息技术：信息的获取、传输和处理的技术。本课件是可编辑的正常PPT课件

信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术，测量技术是信息技术的关键和基础。钱学森(1911-2009)本课件是可编辑的正常PPT课件

仪器仪表是工业生产的“倍增器”，是高新技术和科研的“催化剂”，在军事上体现的是“战斗力”。王大珩(1915-2011)本课件是可编辑的正常PPT课件检测（detection）技术的含义

测量（measurement）：将被测参数的量值与已知标准量相比较，得到被测参数相对标准量的倍数的过程。

检验：根据被测参数量值应属的范围，判断或分辨出被测参数是否合格。

检定（校验）：使用仪器仪表定期与标准仪器仪表比较，判断使用仪器仪表准确度（精确度）是否合格。

利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、试验、服务等各个领域的有关信息通检验与测量的方法，实时或非实时地对自然界物质进行定性判断或定量掌握的一系列技术措施。本课件是可编辑的正常PPT课件

一、热工测量的含义

热工测量就是检查（包括检验和检定）和测量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态，以监视生产过程进行情况和趋势的过程。本课件是可编辑的正常PPT课件本课件是可编辑的正常PPT课件

二、热工测量的意义1.直接及时地反映热能利用过程中各热力设备及热力系统的运行工况，为运行值班人员提供可靠的操作依据，并做出正确地判断和合理地进行控制和调节，保证生产安全可靠运行。2.为热工自动化装置准确、及时地提供测量信号，代替人的重复性劳动，摆脱繁重、脏乱的工作环境，保障设备及人身安全，减轻体力和脑力劳动强度，改善劳动条件，避免人为的操作失误。3.为热力发电厂运行经济核算和计算各项技术经济指标提供数据，节约能源，减少消耗，延长设备使用的寿命，降低生产成本。4.在事故情况下追忆事故前后被控设备各部分的参数，分析事故原因，吸取事故教训，促进文明安全生产。本课件是可编辑的正常PPT课件-保证热力设备安全、经济运行及实现自动控制的必要条件，也是经济管理、环境保护、研究新型热力生产系统和设备的重要手段。本课件是可编辑的正常PPT课件第一篇热工测量的基础知识

一热工测量的基本概念 二热工测量仪表的基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件

一热工测量的基本概念一、测量工作的主要任务：获取有用的信息。

确定测量对象选择测量工具（测量仪表）研究测量方法和测量原理规定测量单位分析测量误差测量三要素本课件是可编辑的正常PPT课件二、测量的定义

按照被测对象的特点，利用专门的测量工具通过适当的实验或者对实验数据的分析计算实现被测量x与相同性质的标准量（即规定的测量单位）Ux相比较获取比值得到测量结果（即测量值）,并且尽可能减小测量误差的全过程。测量的基本方程本课件是可编辑的正常PPT课件

三、测量方法：根据被测对象的性质、特点和测量任务的要求，实现被测量与测量单位比较并给出比值的方法。基本分类1.按获得测量结果的方式：直接测量法、间接测量法、组合测量法。2.按测量仪表与被测对象是否直接接触：接触式测量法、非接触式测量法。3.根据被测对象在测量过程中的状态：静态测量法、动态测量法。4.根据测量结果显示的方式：模拟式测量法、数字式测量法、屏幕式测量法。

5.根据测量的地点：离线测量法、在线实时测量法。本课件是可编辑的正常PPT课件（1）直接测量法：不必对被测量进行任何函数运算，而直接使被测量与选用的标准量进行比较立即得到比值或者用预先标定好的测量工具进行测量，从而直接得到测量结果的方法。

直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某种参数按已知关系随被测量变化，从而直接从测量工具的刻度标尺上读出被测量的数值，而不需要任何运算。

比较法：利用一个与被测量同类的已知标准量与被测量相比较，根据它们之间的差值和已知标准量得出被测量的数值。-零值法：被测量与已知标准量完全平衡。-差值法：被测量与已知标准量未完全平衡。本课件是可编辑的正常PPT课件

电子卡尺直读法本课件是可编辑的正常PPT课件曹冲称象比较法本课件是可编辑的正常PPT课件

（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有确定函数关系的其他各个物理量，利用已知函数关系表达式进行计算，求得测量结果的方法。（3）组合测量法：测量出几组具有一定函数关系的量值，然后通过解联立方程组求出被测量数值的方法。本课件是可编辑的正常PPT课件思考：以下测量过程使用了哪种测量方法？通过公式P=UI

测量功率用铂电阻温度计测量温度，电阻值与温度的关系是用水银温度计测量介质温度本课件是可编辑的正常PPT课件

（1）接触式测量法：测量过程中，仪表的全部或一部分与被测对象相接触，受到被测对象的直接作用才能得出测量结果的方法。

特点：对被测对象的性质有干扰，影响测量结果的精确性，适用于静态或运动速度缓慢的物质参数测量。本课件是可编辑的正常PPT课件（2）非接触式测量：测量过程中，仪表的任何部分都不必与被测对象进行机械接触就能得到测量结果的测量方法。车载电子警察雷达测速仪特点：不干扰被测对象，但可能受外界干扰，适用于高速运动或环境稳定的场合。本课件是可编辑的正常PPT课件

（1）静态测量法：被测量在测量过程中不随时间变化。

对变化速率相对于测量速率十分缓慢的对象进行测量亦属于静态测量。特点：对测量系统的动态响应要求不高，精确度高，操作简便。本课件是可编辑的正常PPT课件（2）动态测量法：测量过程中，被测量随时间有明显变化。

测量地震振动波形特点：对测量系统的动态响应要求很高，否则将引入较大的测量误差。本课件是可编辑的正常PPT课件特点：

仪表结构简单，价格低廉，便于直观表示被测量变化的方向，读数容易产生误差。（1）模拟式测量法本课件是可编辑的正常PPT课件（2）数字式测量法热敏电阻测量温度特点：仪表结构复杂，测量速度高，精度好，读数直观，复现性好，功能多。本课件是可编辑的正常PPT课件（3）屏幕式测量法特点：仪表能显示复杂的图形和曲线，显示直观，设备投资和技术要求高。本课件是可编辑的正常PPT课件（1）离线测量法

产品质量检验本课件是可编辑的正常PPT课件

在流水线上，一边加工、一边检验，可以提高产品的一致性和加工精度。（2）在线实时测量法本课件是可编辑的正常PPT课件测量方法的选择原则

被测对象和被测量本身的具体特性要求被测量的测量准确程度测量环境现有的测量仪表本课件是可编辑的正常PPT课件思考：

杆秤、磅秤和天平称量物体的质量的过程中分别采用了什么测量方法？本课件是可编辑的正常PPT课件四、测量单位：测量同一被测量时，人为约定选取的并得到国家或国际公认的特定固定同类量，一般有明确的定义和名称。

国际单位制SI单位：国际单位制的基础基本单位导出单位辅助单位SI单位的十进倍数和分数单位：由SI单位加SI词头构成。（SystèmeInternationald’Unités）SI词头本课件是可编辑的正常PPT课件国际单位的基本量和基本单位

本课件是可编辑的正常PPT课件SI基本单位的定义1米被定义为真空中的光在1/299792458秒时间内所经过的距离的长度（1983年）。该标准的复制精度可达±10-9

。1千克定义为国际千克原型器的质量（1889年），该国际千克原型器是保存在法国巴黎塞夫勒博物馆中的一根铂铱合金圆柱体。其复制精度可达10-9数量级。1秒被定义为铯133原子基态的两个超精细结构能级间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间（1967年）。1安培定义为流经在真空中两根平行且相距1m的无限长直导线（其圆横截面可忽略不计）上并能在其每米长导线之间产生0.2×10-6N的电动力的不随时间变化的电流量（1948年）。

本课件是可编辑的正常PPT课件1开尔文被定义为水的三相点的热力学温度的1/273.16（1967年）。1坎德拉被定义为在一标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对黑体在纯铂Pt凝固温度（约1769℃）时，沿垂直方向的发光强度（1979年）。1摩尔的定义为一个由确定成份组成的系统，如果它含有粒子的个数等于碳12原子核的12/1000千克质量中所含原子的个数，则该系统的物质量为一摩尔（1971年），此处所述的粒子可以是原子、分子、离子和电子及其组合。

SI基本单位的定义本课件是可编辑的正常PPT课件辅助单位：1.（平面）角：弧度，rad2.立体角：球面度，sr本课件是可编辑的正常PPT课件国际单位制的导出单位

导出单位从基本单位出发，通过基本单位和辅助单位以选定的代数运算定义。有的导出单位有各自专门的名称和专门的单位符号，这些单位名称和单位符号可以单独使用，还可以与基本单位和辅助单位一起合成进一步的导出单位。

组合形式的SI导出单位具有专有名称的SI导出单位本课件是可编辑的正常PPT课件SI词头：不得单独使用。词头符号与所紧接的单位符号应作为一个整体对待，它们共同组成一个新单位。本课件是可编辑的正常PPT课件国际单位制的特点：通用性—指国际单位适合于任何科学技术领域。简明性—指国际单位规定每个单位只有一种名称和符号。实用性—指国际单位使用方便，实际应用广。本课件是可编辑的正常PPT课件分析测量误差的意义

正确认识误差的性质，分析误差产生的原因。从根本上，消除或减小误差正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果。通过计算得到更接近真值的数据正确组织实验过程，合理设计、选用仪表或测量方法。根据目标确定最佳测量系统本课件是可编辑的正常PPT课件五、测量误差：通过测量仪表测量得到的结果减去被测参数的真实值后的差值。1.真实值（truevalue）：在一定的时间、空间或某种状态下被测参数客观存在的量值。

理论真值：设计时给定或用数学、物理公式计算出的给定值。约定真值（conventionaltruevalue）：世界各国公认的几何量和物理量的最高基准的量值。本课件是可编辑的正常PPT课件获取真实值的常用方法

用标准物质（标准仪器）所提供的标准值作为真实值。用高一级的标准仪器仪表测量得到的值近似作为真实值。对被测量进行N次等准确度测量，各次测量值的算术平均值近似作为真实值。N越大，越接近真实值。本课件是可编辑的正常PPT课件（1）测量工具误差量具误差仪器误差附件误差

以固定形式复现标准量值的器具本身体现的量值，不可避免地存在误差。一般要求标准器件的误差占总误差的1/3~1/10。测量装置在制造过程中由于设计、制造、装配、检定等的不完善，以及在使用过程中，由于元器件的老化、机械部件磨损和疲劳等因素而使设备所产生的误差。

测量仪器所带附件和附属工具所带来的误差。

设计测量装置时，由于采用近似原理所带来的工作原理误差

组成设备的主要零部件的制造误差与设备的装配误差设备出厂时校准与定度所带来的误差读数分辨力有限造成的读数误差

数字式仪器特有的量化误差

元器件老化、磨损、疲劳所造成的误差2.误差的来源

本课件是可编辑的正常PPT课件（2）人员误差指由于测量者工作责任心、技术熟练程度、感官的分辨能力、视觉疲劳、测量固有习惯等而对测量实验中的现象与结果判断不准确而造成的误差。减少人员误差的途径：要求操作人员在测量过程中具有高度的责任感，熟练掌握的测量规程，并具有一定的测量身体素质和心理素质。（3）环境误差指由于温度、湿度、振动、电源电压、电磁场等环境因素和仪表要求条件不一致而引起的误差。对于电子测量，主要的影响因素包括：环境温度、电源电压和电磁干扰等。本课件是可编辑的正常PPT课件（4）方法误差

它是所使用的测量方法不当，或对测量设备操作使用不当，或测量所依据的理论不严格，或对测量计算公式不适当简化等原因而造成的误差，也称理论误差。原则上可通过理论分析和计算或改变测量方法以及测量程序来加以消除或修正。本课件是可编辑的正常PPT课件（1）系统误差（systemerror）：相同测量条件（相同观测者，相同测量器具，相同环境条件）下，多次重复测量同一被测量时，误差的绝对值和符号基本保持不变，或在条件变化时按某种一定的规律变化的误差。

3.测量误差的分类

根据测量误差的性质或出现的特征规律--系统误差的分类和特征

恒值系统误差：大小和符号都不改变的系统误差。变值系统误差：按照一定规律变化的系统误差。可以分为累进性系统误差、周期性系统误差。本课件是可编辑的正常PPT课件系统误差的分类本课件是可编辑的正常PPT课件（1）系统误差（systemerror）

3.测量误差的分类-产生原因：由于测量仪表本身不够完善、仪表持久使用发生的人为原因或者测量时外界环境条件发生较大变化等原因产生的。-减小或消除系统误差的方法：修正法；补偿法；替代法；交换法。

根据测量误差的性质(或出现规律)或产生原因-

测量工具和测量条件不变时，增加测量次数并不能减少系统误差对测量结果的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件替代法本课件是可编辑的正常PPT课件交换法本课件是可编辑的正常PPT课件

（2）随机误差（偶然误差，randomerror）：相同测量条件下，多次重复测量同一被测量时，绝对值和符号没有一定规律，以不可预知形式变化的误差。

随机误差就个体而言是无规律的，不能通过实验的方法来消除。但在等精度条件下，只要测量次数足够多，那么就会发现：从总体来说随机误差的分布服从一定的统计规律，可以从理论上来估计随机误差对测量结果的影响。本课件是可编辑的正常PPT课件-

产生原因：由测量过程中多个对测量影响微小的彼此独立的未知和难以控制的随机因素引起的误差。测量标准差

（2）随机误差本课件是可编辑的正常PPT课件

（2）随机误差-特点

对称性。绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相等，以零误差为中心成对称分布。重复测量次数越多，误差分布图形的对称性越好。

有限性。在一定条件下，随机误差的绝对值不会超过一定的范围或绝对值很大的随机误差出现的概率几乎为零。

单峰性。绝对值小的随机误差大于绝对值大的随机误差出现的概率。零误差对应误差概率的峰值。

抵偿性。相同条件下，对同一被测量测量次数趋于无穷多，全部随机误差的算术平均值趋于零。抵偿性是随机误差最本质的特点。本课件是可编辑的正常PPT课件

随机误差与系统误差既有区别又有联系，二者之间并无绝对的界限，在一定条件下可以相互转化。对某一具体误差，随着测量条件的改善、认识水平的提高，一些过去视为随机误差的测量误差可能分离出来作为系统误差处理。注意本课件是可编辑的正常PPT课件（3）粗大误差（疏忽误差，abnormalerror）：测量过程中由于操作人员的技术水平低和责任心差，对仪表不了解、精力不集中计算错误或操作过程错误等主观过失、仪器仪表突然失灵产生误动作或测量条件意外变化等原因，造成读数错误、记录错误，明显歪曲测量结果，超出在相同的规定条件下的预期值，使该次测量失效的误差。

一般情况下，应该尽量减小测量的系统误差和随机误差，并避免产生粗大误差。

粗大误差一经发现，测量值必须立即从测量数据中剔除，并重新进行测量。本课件是可编辑的正常PPT课件思考：下列测量误差属于什么误差？（1）用一块普通万用表测量同一电压，重复测量20次后所得结果的测量误差。（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的测量误差。（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量测量误差。随机误差粗大误差系统误差本课件是可编辑的正常PPT课件

绝对误差（）：仪器显示的数值与被测参数真实值之间的代数差值。（absoluteerror）修正值（C）：4.测量误差的表示方法本课件是可编辑的正常PPT课件

相对误差（）（relativeerror）：测量的绝对误差与约定值之比的百分数。－标称相对误差：示值的绝对误差与仪表示值的比值，以百分数形式表示。

－实际相对误差：示值的绝对误差与被测参数真实值的比值，以百分数形式表示。

－引用相对误差（诱导相对误差）：示值的绝对误差与仪表量程的比值，以百分数形式表示。

4.测量误差的表示方法（续）本课件是可编辑的正常PPT课件思考：某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，为什么？

对于相同的被测量，绝对误差可以评定其测量精度的高低；对于大小数值不同的被测量，绝对误差不能作为衡量测量准确程度的标准，这时相对误差比绝对误差能更好地说明测量的准确程度：相对误差越小，准确程度越高。

本课件是可编辑的正常PPT课件5.测量的正确度、精密度和精确度-精确度（accuracy）：正确度和精密度的总称，表示测量值与真实值间综合的接近程度，反映了测量结果的可靠程度。-

正确度：反映了测量过程中系统误差的大小，表明了对同一被测量进行多次测量时测量值偏离真实值的程度。-

精密度：反映了测量过程中随机误差的大小，表明了对同一被测量进行多次测量时多次测量结果的一致程度。

对于具体的测量结果，正确度高的精密度不一定高，精密度高的而正确度不一定高，但是精确度高，则精密度和正确度一定高。本课件是可编辑的正常PPT课件七、测量工具（测量仪表）：输入被测量和预先存贮的测量单位信号，直接或间接得到测量值的装置或设备。量具：以固定形态复现单个或多个已知量值的测量工具。仪器：将被测量转换成指示值或等值信号的测量工具。附件：用于扩展器具和仪器功能或提高其性能的附加元、部件。本课件是可编辑的正常PPT课件

为了实现一定的测量目的，将测量工具（测量仪表）按照一定方式进行组合的系统称为测量系统。

热工测量系统是对热工过程中的热工参数进行测量的系统，其中用来测量热工参数的仪表叫做热工测量仪表（简称为热工仪表）。本课件是可编辑的正常PPT课件核电仪表安装与调试

广东台山核电站本课件是可编辑的正常PPT课件一、热工测量仪表的组成第二章热工测量仪表的基础知识本课件是可编辑的正常PPT课件本课件是可编辑的正常PPT课件1.感受件（传感器、检测元件、一次元件）：直接与被测对象发生联系，感受被测介质信号（或能量）并随被测量大小和变化按一定规律转换成便于传输、转换、处理和显示的输出信号。①

感受件是测量装置，能在规定条件下完成获取外界信息的检测任务。②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。③输出量是某种便于传输、转换、放大、处理及显示等的物理量，可以是气、光、电量，但目前主要是电量。④输出量输入量之间具有一一对应关系，且应该保持一定的精确度。本课件是可编辑的正常PPT课件电信号光信号敏感元件（sensitiveelement）感受件

将不易变换为电量信号的非电量转换为易于转换为电量信号的非电量信号。将敏感元件输出非电量信号按一定对应关系转换为适于传输和测量的电信号。物理信息生物信息化学信息变换元件（传感元件）（transductionelement）本课件是可编辑的正常PPT课件（1）选择性。感受件的输出信号与被测对象非被测量作用的影响大小可以忽略。（2）复现性。输出信号随被测参数变化，并且与被测参数在数值上具有单值函数关系，最好是线性关系。（3）稳定性。规定工作条件下，保持输入信号不变，感受件物理性质和化学性质稳定，输出信号不随时间或环境变化。（4）超然性。测量过程中，感受件尽量减小对被测对象能量的消耗，并且不干扰被测对象的状态或干扰极小。

（5）灵敏性。输入信号一定，输出信号大，具有较高的灵敏度。（7）经济性。体积小，重量轻，价格便宜，使用寿命长，易于使用、维修和校准。

感受件的性能好坏直接影响测量仪表能否快速、准确地反映被测参数变化，因此性能应该符合要求：（6）可靠性。感受件的工作范围或测量范围足够大，具有一定的过载能力，响应速度快，迟延小。本课件是可编辑的正常PPT课件感受件的分类

按被测物理量分类

明确表明了感受件的测量对象，便于使用者根据测量要求选择应用；难以对感受件的测量原理与性能进行分析比较。本课件是可编辑的正常PPT课件感受件的分类（续）

按感受件工作原理分类-化学型传感器：利用敏感元件与物质间的电化学反应原理，把无机和有机化学成分、浓度等转换为电信号。-生物型传感器：利用生物活性物质有选择地识别来测定生物化学物质的传感器。

表明了感受件的工作原理，便于了解感受件的特性，有利于结合工程实际进行感受件的设计和应用。-物理型传感器：利用某些变换元件的物理性质以及某些功能材料的特殊的物理性能制成的传感器。本课件是可编辑的正常PPT课件感受件的分类（续）

按感受件工作原理分类

结构型传感器：根据某些物理规律，被测量变化，材料的结构变化，从而实现被测非电量信息成比例地转换为输出电量变化。

物性型传感器：利用某些功能材料本身所具有的内在物理或化学特性及效应，把被测非电量直接转换为电量。特点：响应速度快，容易实现小型化、集成化和智能化。-

物理型传感器本课件是可编辑的正常PPT课件感受件的分类（续）

按感受件转换能量供给形式分类

能量变换型传感器（无源传感器）：在进行信号转换时，不需要另外提供能量，而直接由被测对象输入的能量变换为另一种形式能量输出使感受件工作。-能量控制型传感器（有源传感器）：感受件依靠外部提供辅助能源来工作，由被测量来控制该能量的变化。本课件是可编辑的正常PPT课件2.传输变换部件（中间元件）：将感受件输出的信号，根据显示件的要求传输给显示元件。

作用（1）输出信号只送给显示件时，单纯起传输作用。（2）放大感受件输出的微弱信号，以满足远距离传输及驱动显示、记录装置需要。（3）感受件输出信号不便于与显示仪表和调节装置配接时，根据某些特定要求需要转换为标准化的统一数值范围的气、电信号。

基本要求（1）性能稳定，转换精度高。（2）信号失真和畸变程度小，信息损失少。本课件是可编辑的正常PPT课件3.显示件（二次元件）:与测量人员直接发生联系，接受传输变换部件送来的信号，最终向测量人员直接反映被测参数在数值上的变化。（1）模拟显示：由指示器在标尺上的位置连续标识被测量的数值。（2）数字显示：直接以数字量表示被测量的数值。（3）屏幕画面显示：应用计算机技术和工业电视屏幕通过液晶屏或CRT显示屏以图形、数字等多种形式显示测量结果，还可以给出数据表格、曲线和工艺流程图及工艺流程各处的工质参数。要求：结构方便测量人员读出数据，防止观测者的主观误差。本课件是可编辑的正常PPT课件3.

按仪表各环节组成测量系统的方式分类(1)

直接变换式仪表：仪表各组成环节开环联接，即信号从输入到输出经过串联的各环节，沿一个方向传递。(2)

平衡式仪表：仪表环节的一部分构成闭环系统，该系统由直接变换部分和反变换部分组成。接触式测量仪表非接触式测量仪表4.按用途分类5.按工作原理分类6.按安装地点分类7.按使用方式分类8.按显示特点和功能分类9.按使用能源分类二、热工测量仪表的分类1.

按被测参数分类2.

按感受件与被测对象关系分类本课件是可编辑的正常PPT课件(1)

直接变换式仪表(2)

平衡式仪表本课件是可编辑的正常PPT课件三、热工测量仪表的质量指标

指评估仪表质量优劣的标准，与仪表的设计和制造质量有关，是正确选择和使用仪表的重要依据，也是校验仪表、判断仪表是否合格的重要依据。（一）仪表的性能：描述仪表输入量和输出量对应关系。计量性能：指仪表在标准条件下能否满足测量要求并给出准确结果的能力。抗干扰能力：指仪表受到影响作用时仍然保持计量性能的能力。防护能力：指仪表在特殊环境下的适用性能。消耗能量：包括测量过程中消耗被测对象功率和仪表本身是否需要辅助能源的性质。经济性能：即仪表价格、体积和质量，使用寿命及自动化程度。

相同的测量程序、测量原理和测量方法，相同的观测人员，相同条件下使用相同测量仪表，相同地点，在短时间内的重复测量。本课件是可编辑的正常PPT课件（二）仪表的质量指标1.静态性能指标：指仪表的输入信号处于稳定状态或随时间变化非常缓慢时，输出信号与输入信号间呈现的关系。

一般可以用数学表达式、特性曲线或表格表示。数学表达式：本课件是可编辑的正常PPT课件本课件是可编辑的正常PPT课件测量范围和量程-测量下限（零点）；测量上限-测量范围（range）：在允许误差限内测量下限与测量上限所表示的测量区间。-量程（span）测量上限和测量下限的代数差值。

-50℃+150℃如：A=150-（-50）

=200℃本课件是可编辑的正常PPT课件

基本误差（）：规定正常技术条件下，仪表全量程范围内绝对值最大的引用相对误差。本课件是可编辑的正常PPT课件

允许误差和精确度等级－允许误差：根据仪表的设计要求和制造质量，生产厂家对出厂的仪表规定正常使用时基本误差不得超过的允许具有的最大值。－精确度等级：允许误差去掉百分号以后余下数字的绝对值。仪表的精确度等级和允许误差

仪表的允许误差=±精确度等级%

仪表的精确度等级一般用符号标志在仪表面板上。本课件是可编辑的正常PPT课件例1：某温度计的测量范围为0～500℃，校验时该表的最大绝对误差为6℃，试确定该仪表的精确度等级。解：根据题意知，，代入式中

所以该温度计的基本误差介于1.0%与1.5%之间，因此该表的精确度等级应定为1.5级。

本课件是可编辑的正常PPT课件例2：现有0.5级的0～300℃和1.0级的0～100℃的两个温度计，欲测量80℃的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？解：0.5级温度计测量时可能出现的最大绝对误差、测量80℃可能出现的最大示值相对误差分别为:

同样道理，1.0级温度计测量时，

选用仪表时，不能单纯追求高精度，而应兼顾精确度等级和量程，一般最好使测量值落在仪表满度值的2/3以上区域内。本课件是可编辑的正常PPT课件

灵敏度（sensitivity）：指仪表在稳态工作时，输出信号的变化量与引起此变化的输入信号变化量的比值。问：某测量范围是0~100MPa的压力表，其满量程时指针转角为270度，它的灵敏度是多少？2.7度/MPa

如果仪表各刻度点灵敏度相同，则仪表输入信号与输出信号呈线性关系，仪表为线性仪表，否则为非线性仪表。对于线性仪表，刻度方便、均匀、准确，容易读数。本课件是可编辑的正常PPT课件

线性度（linearity，非线性误差）

指仪表的输出信号与输入信号之间的线性程度，用实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与仪表量程范围内的输出之百分比表示。1-拟合曲线（用切线或割线等直线近似代替实际静态特性曲线）

2-实际特性曲线本课件是可编辑的正常PPT课件

变差（hysteresis）：反映了仪表在相同工作条件下，对相同输入信号的正行程（测量系统的输入量从量程下限增至量程的上限的测量过程

）和反行程（测量系统的输入量从量程上限减少至量程的下限的测量过程）间输出信号的不一致程度。产生原因：机械部件的摩擦、间隙、弹性元件的弹性滞后、磁性材料的磁滞等。本课件是可编辑的正常PPT课件重复性（repeatability）：表示同一观察者采用相同的测量条件、方法时，仪表在输入量按同一方向(同为正行程或同为反行程)作全量程连续多次重复测量时所得到的特性曲线不一致的程度。

重复性反映了测量仪表随机误差接近于零的程度。本课件是可编辑的正常PPT课件

分辨率（resolution）：表示仪表当一个被测量从一个相对于零值的任意值开始连续增加时，使指示值产生可察觉的最小变化量所需的输入量的变化量。

-被测量的变化小于分辨率时，仪表对输入量变化没有反应。-数字仪表的最后一位所表示的数值就是它的分辨率；数字仪表显示位数越多，分辨率越高。-一般地说，分辨率的数值小于仪表的最大绝对误差。阈值（threshold，死区）：输入信号变化不致引起示值可察觉的最小变动的有限区间与量程之比的百分数。本课件是可编辑的正常PPT课件

稳定性（stability）:一般指长期稳定性。

即仪表在相当长时间内仍保持其性能的能力。表示为在室温条件下，经过相当长的时间间隔，如一天、一月或一年，仪表的输出信号与起始标定时的输出信号之间的差异。抗干扰稳定性温度稳定性本课件是可编辑的正常PPT课件

可靠性（reliability）：反映仪表在规定的条件下，在规定的时间内是否正常工作的一种综合性的质量指标。

故障率变化曲线交付使用点更新点MTBF=MeanTimeBetweenFailures本课件是可编辑的正常PPT课件零点时间漂移：反映了仪表在恒定的温度环境中，当输入信号不变时，输出信号随时间变化的特性，简称为零漂。

零点温度漂移：反映了当输入信号不变时，仪表的输出信号随温度变化的特性，简称为温漂。

零点漂移（drift）：指在外界干扰下，仪表输出信号在保持工作条件不变和输入信号不变时所发生的变化。本课件是可编辑的正常PPT课件2.动态性能指标：指仪表输入信号随时间变化时，其输出信号与输入信号之间呈现的关系。-阶跃响应指标：指仪表在单位阶跃信号作用下的输出特性，它反映了仪表的输出信号随输入信号变化的稳定性、准确性和快速性。-频率响应指标：指仪表的输出特性曲线与输入正弦信号的频率之间的关系，由幅频特性和相频特性组成。本课件是可编辑的正常PPT课件3.测量仪表合格的标准仪表的基本误差小于或等于仪表的允许误差。仪表的变差小于或等于仪表的允许误差。仪表标尺上的分格值大于仪表允许误差的绝对值；仪表分辨率的数值小于或等于仪表允许误差绝对值的一半。本课件是可编辑的正常PPT课件例3：有一只量程为0~1000℃，准确度等级为0.5级的温度计。当被测温度增加到100℃时仪表指示101℃；当被测温度减小到100℃时，仪表指示99℃。问：此温度计是否合格？如果仪表合格，则它的最大测量绝对误差为多少？仪表分格值为多少？解：

由已知，该温度计在100℃的不灵敏区为101-99=2℃；仪表分辨率等于2/1000=0.2%＜1/2×0.5%=0.25%，所以此温度计合格。因此，该温度计在规定条件下使用时，它的最大测量误差为±5℃。仪表分格值应该不小于5℃，最多可以分1000÷5=200格。本课件是可编辑的正常PPT课件1.仪表的校验步骤（1）外观检查－看有无损坏，仪表表盘盘面应该光洁，分度数字清晰完整，同时注意仪表型号、量程、精确度等级和配用一次元件。（2）内部机件性能检查－仪表装配牢固，不得有影响计量性能的锈蚀、裂纹等缺陷。（3）绝缘性检查－仪表耐磨损，抗酸和碱性物质腐蚀。（4）示值校验四、热工测量仪表的校验：评定仪表的性能，并与规定的质量指标比较，以确保测量结果的真实性和可靠性，即仪表合格。本课件是可编辑的正常PPT课件2.示值校验方法

按照产生标准量值，即约定真值的方式-（1）示值比较法

选取基本均匀分布于被校仪表的整个量程范围的包括零点及满刻度点在内的至少五个被校表上的整数刻度点（即校验点），用标准仪表与被校仪表同时测量同一被测参数，以标准仪表的示值作为约定真值，确定被校仪表各校验点的误差；如果各校验点的误差不超过仪表的允许误差，则被校仪表视为合格。特点：精确度高，灵活性差，测量环境和测量条件对参考物质有影响。（2）标准物质法：利用某些参考物质标准状态校验仪表。防止参考物质“污染”本课件是可编辑的正常PPT课件讨论

如何考虑标准仪表的误差？

通常如果标准仪表的允许误差小于被校仪表的三分之一，量程等于或略大于被校仪表的量程，则可以忽略标准仪表的误差。

如何保证标准仪表和被校仪表测量的是同一被测参数？

创造一个均匀稳定的测量环境，精心设计和制作产生被测参数的设备，校验时严格按照设备的技术要求正确使用。本课件是可编辑的正常PPT课件被测压力0510152025正行程示值04.910.215.119.924.9反行程示值0.14.710.114.819.825.0例4：某压力表，测量范围为0~25MPa，精确度等级1.0，仪表的标尺总角度为2700。经校验结果如下表所示，试求：（1）各点示值的绝对误差。（2）仪表的基本误差。（3）仪表的变差。（4）仪表的平均灵敏度。（5）判断仪表是否合格。本课件是可编辑的正常PPT课件核电仪表安装与调试

广东台山核电站本课件是可编辑的正常PPT课件任务一温度检测仪表的认知与选型

任务二温度检测仪表的示值检定

任务三温度检测仪表的安装

第三章温度测量与检测仪表任务四温度检测仪表的检修本课件是可编辑的正常PPT课件

火电厂热力生产过程中，从工质到各部件无不伴有温度的变化，对各种工质及各部件的温度必须进行密切的监视和控制，以确保机组安全经济运行。

温度是火电厂最普遍最重要的热工参数之一。温度是蒸汽质量的重要指标之一。温度是影响热力设备效率的主要因素。温度是影响传热过程的重要因素。温度是保证热力设备安全运行的重要参数。

温度的准确测量对保证火电厂安全、经济生产具有重大的意义。本课件是可编辑的正常PPT课件任务描述：合理选择符合工业生产要求的温度测量仪表。任务一温度测量仪表的认知与选型

本课件是可编辑的正常PPT课件思考问题试说明什么是温标，温标如何建立的，常用温标有哪几种？温度测量仪表有哪些类型？试说明热电偶、热电阻的测温原理、结构、特性？应用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？工业上应用热电阻测温时采用几线制，为什么？发电厂中给水温度、蒸汽温度各应选用什么测温元件？本课件是可编辑的正常PPT课件温度测量的基本原理热力学第零定律：热平衡状态下的两种物体具有相同的温度。标准物体的某些物理性质随温度连续地变化，具有较好的复现性。本课件是可编辑的正常PPT课件

我们的身体能感觉到物体的冷热

我们的身体已经是温度计？本课件是可编辑的正常PPT课件

对温度不能只做定性的描述，还必须有定量的表述。本课件是可编辑的正常PPT课件

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T1的高温热源和热力学温度为T2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Q1，向低温热源放热为Q2，则有下述关系知识点1：温度测量的方法、类型

一、何谓温标1.温标资讯本课件是可编辑的正常PPT课件一、何谓温标1.温标

国际普遍使用的温标有四种：摄氏温标、华氏温标、热力学温标、国际温标。温标建立的三要素（基本条件）选择某种物质（测温物质）的某一随温度变化的属性（测温属性）来标志温度。选定固定点（即物质不同相之间可以复现的平衡温度），便于与其他温度比较，确定测量温度数值。对测温属性随温度的变化关系作出规定，确定任意点温度值的数学关系表达式-分度方法（内插函数）。本课件是可编辑的正常PPT课件

根据水银在玻璃管内受热后体积膨胀的性质-

摄氏温标（t）：摄氏度，℃-由瑞典物理学家摄尔修斯（AndersCelsius，1701~1744）在1742年制定的。本课件是可编辑的正常PPT课件0摄氏度

冰水混合物的温度规定为0℃，这是水的冰点。0℃冰水混合物0摄氏度和100摄氏度的规定本课件是可编辑的正常PPT课件100摄氏度

一标准大气压下，沸水的温度规定为100℃，这是水的沸点。100℃沸腾的水本课件是可编辑的正常PPT课件

能不能将这只温度计的测量范围扩大到0℃以下和100℃以上？思考

0度和100度之间分成100等分,每一等分为摄氏温度的一个单位，叫做1摄氏度，记做1℃。100℃0℃908070605040302010本课件是可编辑的正常PPT课件

华氏温标（t）：华氏度，℉特点：

依赖于测温物质的具体性质，使温标具有随意性和局限性，不能适用于任意地区或任何场合。思考：不依赖任何物质具体性质的、客观的温标是什么？

规定标准大气压下氯化铵和冰水混合物的温度为0度，水沸点为212度，中间等分212格，每格为华氏1度，记做1℉。

它与摄氏温标的关系为：华伦海特本课件是可编辑的正常PPT课件

根据热力学卡诺循环的理论基础-

热力学温标（T）：开尔文，K

威廉·汤姆逊·开尔文勋爵-规定分子运动停止时的温度为绝对零度。-水的冰点是273.15K，沸点是373.15K。-热力学温度和摄氏温度的数量关系：T＝t＋273.15。本课件是可编辑的正常PPT课件关于热力学温度的说法中，正确的是()

A．热力学温度的零点是－273.15℃

B．-136℃比136K温度高

C．0℃等于273.15K

D．1℃就是1K

E．升高1℃就是升高274KABC思考本课件是可编辑的正常PPT课件

根据第18届国际计量大会的决议，自1990年1月1日起开始在全世界实行国际温标(ITS－90)。国际温标指出，热力学温度为基本物理量，规定水的三相点温度为273.16，单位为K，1K的大小为水的三相点热力学温度的1/273.16。由于摄氏温标将冰点定义为0℃，而冰点比水的三相点低0.01K，那么冰点温度为273.15K，即90国际温标定义国际开尔文温度T90和国际摄氏度t90，它们之间关系如同T和t一样，即t90=T90-273.15。

本课件是可编辑的正常PPT课件一、何谓温标2.国际实用温标

根据第18届国际计量大会的决议，自1990年1月1日起开始在全世界实行国际温标(ITS－90)。

国际温标指出，热力学温度为基本物理量，规定水的三相点温度为273.16，单位为K，1K的大小为水的三相点热力学温度的1/273.16。由于摄氏温标将冰点定义为0℃，而冰点比水的三相点低0.01K，那么冰点温度为273.15K，即90国际温标定义国际开尔文温度T90和国际摄氏度t90，它们之间关系如同T和t一样，即t90=T90-273.15。

本课件是可编辑的正常PPT课件

国际实用温标是用来复现热力学温标的。自1927年建立国际实用温标以来，为了更好地符合热力学温标，先后作了多次修改。根据第18届国际计量大会(CGPM)及第77届国际计量委员会(CIPM)的决议，自1990年1月1日起在全世界范围内实行“1990年国际温标(以下简称ITS-l990)”我国决定“1991年7月1日起有计划逐步过渡施行90国际温标”，1994年1月1日起已全面实施新温标。一、何谓温标2.国际实用温标本课件是可编辑的正常PPT课件

ITS-l990国际实用温标的主要内容有三点。（1）定义了热力学温度(符号为T)是基本的物理量，其单位为开尔文(符号为K)，定义lK等于水的三相点的热力学温度的1/273.16。摄氏温度t90=T90-273.15，其单位为摄氏度(符号为℃)。（2）定义了17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。（3）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。一、何谓温标2.国际实用温标本课件是可编辑的正常PPT课件

虽然有不少物体的某些性质或状态（如电阻、体积、电势等）会随温度的变化而变化，但并不是所有的物质都可以制作成温度测量仪表。温度测量仪表的性质必须满足以下条件：物理特性与温度之间关系适中，容易检测和处理，且随温度呈单调线性变化。

除温度以外，物理特性对其它物理量的灵敏度低。物理特性随时间变化小，重复性好，没有滞后和老化。

灵敏度高，坚固耐用，体积小，对检测对象的影响小。机械性能好，耐化学腐蚀，耐热性能好。能大批量生产，价格便宜，无危险性，无公害等。本课件是可编辑的正常PPT课件测温方式温度计种类常用测温范围（℃）测温原理优点缺点非接触式测温仪表辐射式辐射式400～2000利用物体全辐射能随温度变化的性质测温时不破坏被测温度场低温段测量不准，环境条件会影响温度准确度光学式700～3200比色式900～1700红外线热敏探测-50～3200利用传感器转换进行测温测温时不破坏被测温度场，响应快，测温范围大易受外界干扰，标定困难光电探测0～3500热电探测200～2000非接触式测温仪表膨胀式玻璃液体-50～600利用液体体积随温度变化的性质结构紧凑、牢固可靠准确度低，量程和使用范围有限双金属-80～600利用固体热膨胀变形量随温度变化的性质压力式液体-30～600利用定容气体或液体压力随温度变化的性质耐震，坚固，防爆，价格低廉准确度低，测温距离短，滞后大气体-20～350蒸汽0～250热电偶铂铑-铂0～1600利用金属导体的热电效应测温范围宽，准确度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制需冷端温度补偿，在低温段测量准确度较低镍铬-镍硅0～1200镍铬-考铜0～600热电阻铂电阻-200～500利用金属导体或半导体的热阻效应测温准确度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制不能测高温，须注意环境温度的影响铜电阻-50～150热敏电阻-50～300二、温度测量的方法及类型

本课件是可编辑的正常PPT课件温度仪表接触式温度测量仪表非接触式温度测量仪表测量条件

感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过感温元件能承受的上限温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀

需要准确知道被测对象表面发射率；被测对象的辐射能充分照射到检测元件上测量范围

特别适合1200℃以下、热容量大、无腐蚀性对象的连续在线测量温度，对高于1800℃以上的温度测量比较困难

原理上测量范围可以从超低温到极高温，但1000℃以下测量误差大，能测量运动物体和热容小的物体温度响应速度慢，通常为几十秒到几分钟快，通常为2~3秒钟其他特点

结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉，仪表读数直接反映被测物体实际温度；可以方便地组成多路集中测量与控制系统

结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵；仪表读数通常只反映被测物体表现温度(需进一步转换)；不容易组成测温、控温一体化的温度控制装置本课件是可编辑的正常PPT课件二、温度测量的方法及类型装配式热电阻

电接点双金属温度计

4铠装热电偶

本课件是可编辑的正常PPT课件知识点2：热电偶温度测量仪表的认知

目前世界上科研和生产中应用最普遍、最广泛的温度测量仪表-特点：结构简单，性能稳定，容易制作，使用方便，测量范围宽，准确度高，热惯性小，动态特性好，便于远距离显示和传送信号。本课件是可编辑的正常PPT课件

将A、B两种不同的导体焊接在一起，一端置于温度为t的被测介质中，称为工作端或热端；另一端放在温度为t0的恒定温度下，称为自由端或冷端。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，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温度测量的。

知识点2：热电偶温度测量仪表的认知

一、热电偶测温原理本课件是可编辑的正常PPT课件

设A、B两种金属的自由电子密度NA>NB，焊接点温度t>t0，则热电偶产生的热电势为：当冷端温度t0恒定时，EAB（t0）为一常数，此时，热电势EAB（t，t0）就为热端温度t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t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，就能知道被测温度的高低，这就是热电偶的测温原理。一、热电偶测温原理本课件是可编辑的正常PPT课件热能→电能本课件是可编辑的正常PPT课件（1）热电效应（塞贝克效应）：若把A、B两种不同的导体或半导体材料接成闭合回路，当回路两个接点温度不相同时，回路中产生热电势，形成电流的现象。

热电势由接触电势和温差电势两部分组成。本课件是可编辑的正常PPT课件（2）接触电势：在两种不同性质的导体或半导体材料相接触点产生。

接触电势的大小与两种金属导体或半导体材料的性质和接触点的温度有关，方向由电子密度小的电极指向电子密度大的电极。本课件是可编辑的正常PPT课件（3）温差电势：同一种性质导体或半导体材料两端因为温度不同产生。

温差电势的大小与金属导体或半导体材料的性质和两端温度有关，方向由低温端指向高温端。本课件是可编辑的正常PPT课件（4）热电势规定：热电偶的热电极中电子密度大的导体A为正极，电子密度小的B为负极，在参比端热电势的方向由A指向B。

AB本课件是可编辑的正常PPT课件结论热电偶回路的热电势大小只与热电极材料的性质及热电偶两端接点处的温度有关，而与热电极的直径、长度及沿热电极的温度分布无关。热电偶两端温度相等，两个电极内部温差电势等于零，接点处接触电势大小相等、方向相反，回路热电势等于零。热电偶两个电极材料相同，接点处接触电势等于零，电极内部温差电势大小相等、方向相反，回路热电势等于零。热电极材料一定，若保持热电偶一端温度t0不变，则

热电偶回路的热电势与另一端温度t一一对应。本课件是可编辑的正常PPT课件

热电偶闭合回路中产生热电势的基本条件是什么？思考本课件是可编辑的正常PPT课件

1.均质导体定律

由一种均质导体(或半导体)组成的闭合回路，不论导体(半导体)的几何尺寸及各处的温度分布如何，都不会产生热电势。

由此定律可以得到如下的结论：（1）热电偶必须由两种不同性质的材料构成；（2）热电势与热电极的几何尺寸(长度、截面积等)无关；（3）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料的均匀性。

二、热电偶的基本定律本课件是可编辑的正常PPT课件2.中间导体定律

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。

由此定律可以得到如下的结论：

在热电偶回路中加入第三、四……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影响，如图所示。二、热电偶的基本定律本课件是可编辑的正常PPT课件例1：当t为100℃，t0为0℃时，铬合金-铂热电偶的E(100,0)=3.13mV，铝合金-铂热电偶E(100,0)=-1.02mV，求铬合金-铝合金组成热电偶的热电势E(100,0)。解：设铬合金为A，铝合金为B，铂为C

即EAC(100,0)=3.13mV，EBC(100,0)=-1.02mV，则EAB(100,0)=EAC(100,0)+ECB(100,0)=EAC(100,0)-EBC(100,0)=3.13-(-1.02)=4.15mV

简化热电偶热电极的选配工作。本课件是可编辑的正常PPT课件3.中间温度定律

接点温度为t1和t3的热电偶，产生的热电势等于两支同性质热电偶在接点温度分别为t1，t2和t2，t3时产生的热电势的代数和，如图所示。用公式表达为

二、热电偶的基本定律式中，t2——中间温度。此定律可证明如下:

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3.中间温度定律

在上式中令t2=t0℃，t3=0℃，则有

二、热电偶的基本定律

由此，在制定热电偶分度表时，只需定出热电偶冷端温度为0℃、热端温度与热电势的函数表即可，冷端温度不为0℃时热电偶产生的热电势可按式(3-7)查表修正得到。补偿导线在测温回路中的连接本课件是可编辑的正常PPT课件思考：用S型热电偶测量温度差值。在t1=500℃时热电势EAB(t2,t1)=0.495mV，求温度差值（t2-t1）是多少？本课件是可编辑的正常PPT课件S型(铂铑10-铂)热电偶分度表

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用热电偶测量金属壁面温度有两种方案，如下图所示，当热电偶具有相同的参考端温度t0时，问在壁温相等的两种情况下，仪表的示值是否一样？为什么？做一做（a)(b)本课件是可编辑的正常PPT课件热电偶的测量线路

将多支热电偶串联形成热电堆，用于测量辐射温度。

（一）串联线路：将n支同型号热电偶依次按照正负极相连接的线路。串联线路总的热电势：优点：热电势大，测量精度比单支热电偶高。缺点：只要有一支热电偶断路，整个测量系统不能工作。本课件是可编辑的正常PPT课件

并联热电偶用于测量多点的平均温度。（二）并联线路：将n支同型号热电偶的正极和负极分别连接在一起的线路。

如果n支热电偶的电阻值相等，则并联线路的总热电势：特点：某支热电偶断路时，整个测量系统照常工作。本课件是可编辑的正常PPT课件

反向串联热电偶用于测量两点的温度差。（三）反向串联线路：将两支同型号热电偶反向连接的线路。线路的总热电势：本课件是可编辑的正常PPT课件

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。三、常用热电偶的性质热电偶名称分度号正热电极负热电极测温范围℃长期使用短期使用铂铑30-铂铑6B铂铑30合金铂铑6合金300～16001800铂铑10-铂S铂铑10合金纯铂-20～13001600镍铬-镍硅K镍铬合金镍硅合金-200～12001300镍铬-铜镍E镍铬合金铜镍合金-40～800900标准热电偶本课件是可编辑的正常PPT课件1．普通热电偶

普通热电偶主要由热电极、绝缘子、保护套管、接线盒几部分构成。

四、热电偶的结构形式热电偶的构造图本课件是可编辑的正常PPT课件

2．铠装热电偶

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。套管中的热电极有单丝的，双丝的和四丝的，彼此之间互相绝缘。

四、热电偶的结构形式铠装热电偶本课件是可编辑的正常PPT课件3．热套式热电偶

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许的其他工作部门用来测量气态或液态介质的温度。

四、热电偶的结构形式热套式热电偶的结构及其安装方式(a)结构图；(b)安装尺寸示意图1-保温层；2-热套式热电偶3-充满介质的热套；4-安装套管5-电焊接口；6-主蒸汽管道壁；7-卡紧固牢

本课件是可编辑的正常PPT课件4．薄膜热电偶

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。四、热电偶的结构形式铁-镍薄膜热电偶1-热端接点2-衬架3-Fe膜4-Ni膜5-Fe丝6-Ni丝；7-接头夹具本课件是可编辑的正常PPT课件

1．补偿导线补偿导线由廉价金属制成，在0～100℃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常接近，使用补偿导线相当于将热电偶延长。五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法热电偶名称补偿导线正极补偿导线负极工作端为100℃，冷端为0℃时的标准热电势（mV）材料颜色材料颜色铂铑10-铂铜红铜镍绿0.645±0.037镍铬-镍硅铜红康铜蓝4.095±0.105镍铬-铜镍镍铬红铜镍棕6.317±0.170铜-铜镍铜红铜镍白4.277±0.047常用热电偶的补偿导线

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1．补偿导线五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法补偿导线连接的热电偶温度计补偿导线回路总热电势为本课件是可编辑的正常PPT课件EAB（t，0）=EAB(t,t0)+EAB(t0,0)=33.29+1.203=34.493mV由镍铬-镍硅热电偶分度表得t=829.8℃,

例3

用镍铬-镍硅热电偶测量加热炉的温度。已知冷端温度t0=30℃，测得热电势EAB（t，t0）为33.29mV,求加热炉的温度。所以加热炉的温度为829.8℃。

解：查镍铬-镍硅热电偶分度表得EAB（30，0）=1.203mV。

本课件是可编辑的正常PPT课件2．热电偶冷端温度补偿方法

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，就叫做热电偶的冷端温度补偿。

五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法（1）冰浴法冰点槽1-热电偶；2-补偿导线；3-铜导线4-显示仪表；5-保温瓶；6-冰水混合物7-变压器油；8-试管；9-盖本课件是可编辑的正常PPT课件

2．热电偶冷端温度补偿方法

五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法（2）计算法(查表修正法)

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t0处（通常是环境温度），然后再对冷端温度进行计算修正。（3）显示仪表机械零点调整法

本课件是可编辑的正常PPT课件2．热电偶冷端温度补偿方法

五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法（4）补偿电桥法

补偿电桥（5）多点冷端温度补偿

多点参考端温度用补偿热电偶连接线路1-切换开关；2-铜导线；3-动圈表本课件是可编辑的正常PPT课件

2．热电偶冷端温度补偿方法

五、补偿导线与热电偶冷端温度补偿方法（6）晶体管PN结温度补偿法

根据测得的环境温度，将一个相应的PN结上的电压引入热电偶回路，这种温度补偿的灵敏度和准确度都很高。

（7）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本课件是可编辑的正常PPT课件六、热电偶测温系统的构成

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。测温时必须注意：

（1）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。（2）如显示仪表为动圈表，还必须考虑冷端温度补偿的问题。热电偶测温系统

1-热电偶性

2-补偿导线3-铜导线4-显示仪表或信号转换装置本课件是可编辑的正常PPT课件七、热电偶常用测温电路

1.测量某点温度的基本电路

测量某点温度的基本电路2.测量两点温度差的测温电路

测量两点之间温度差的测温电路

本课件是可编辑的正常PPT课件七、热电偶常用测温电路

3.测量多点温度的测温电路

多点测温电路1-热电偶；2-补偿导线；3-接线板；4-铜导线；5-切换开关；6-显示仪表；7-补偿热电偶；8-恒温器

本课件是可编辑的正常PPT课件做一做

用两支分度号为K的热电偶测量A区和B区的温差，连接回路如右图所示。当热电偶参考端温度t0为0℃时，仪表指示200℃。问在参考端温度上升25℃时，仪表的指示值为多少？为什么？本课件是可编辑的正常PPT课件

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，大多数金属电阻当温度上升l℃时，其电阻值大约增大0.4%-0.6%；而半导体电阻当温度上升l℃时，电阻值下降3%-6%。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。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：