温度设备基础知识.ppt

1、温度班设备介绍,设备简介,热工温度班主要负责我厂温度测量系统及氧量测量系统的检修与维护。 温度测量系统 感受件：热电阻、热电偶。 显示件：数字温度表、长图记录表。 氧量测量系统 氧化锆传感器 氧量变送器,温度感受件： 热电阻 热电偶,热电阻工作原理,热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。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。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻

2、的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt01+（t-t0）式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0）时对应电阻值；为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。,热电阻的功能及应用,相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50300左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200500范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。,热工电偶的工作原

3、理,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测量范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应，即将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定

4、的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。,热电偶的功能及应用,在现场使用中根据环境，被测介质等多种因素研制成适合各种环境的热电偶。 热电偶简单分为装配式热电偶，铠装式热电偶和特殊形式热电偶；按使用环境细分有耐 高温热电偶，耐磨热电偶，耐腐热电偶，耐高压热电偶，隔爆热电偶，铝液测温用热电偶，循环硫化床用热电偶，水泥回转窑炉用热电偶，阳极焙烧炉用热电偶，高温热风炉用热电偶，汽化炉用热电偶，渗碳炉用热电偶，高温盐浴炉用热电偶，铜、铁及钢水用热电偶，抗氧化钨铼热电偶，真空炉用热电偶，铂铑热电偶等。,温度显示件,数字温度表 长图记录表,数字式显示仪表原理,数

5、字式显示仪表主要由模数转换器、电子计数器和数字显示器所组成。 模数转换器是数字式显示仪表能够实现数字化测量的关键部件，它将连续变化的模拟量电压信号转换成脉冲信号，送往电子计数器进行电子计数器进行电子计数 ,如果转换成二进制代码信息，则可直接送往数显示；如果输入为脉冲（频率）信号，则可直接送往电子计数器。电子计数器对其输入脉冲按照一定的时间间隔进行脉冲计数，即得反应模拟量输入电压大小的脉冲个数的数字量信息。然后，对缩短到的数字量信息进行寄存、译码和显示。测量结果在数字显示器以十进制数字形式示出。,数显表的功能及应用,数显表与各类模拟量传感器、变送器配合，实现温度、压力、液位、流量、成份以及力和位

6、移等物理量的测量、显示、变送、记录及报警控制。,长图记录表的工作原理,自动平衡式显示仪表是利用补偿原理进行测量的自动电子仪表。它与热电偶、热电阻等变送器配套，可以来测量、记录和控制温度，也可用来连续测量电流、电压和电阻以及能转换成电压和电阻的其它物理量。它具有动作迅速、精确度高（一般为级），不仅能指示，而且可以连续记录被测参数，若加上一些附加装置还可实现多点指示、记录、报警、调节等功能，以及适应性强等优点,长图记录表的功能及应用,。xzs系列长图自动平衡记录仪包括xwzs型电位差计记录仪和xqzs型平衡电桥记录仪两大类单笔记录仪可测量、记录一个参数。双笔记录仪可同时测量记录两个参数。多点打印记

7、录仪分三点、六点两种，可周期地测量、打印各点参数。单笔带pid电动调节器记录仪除可测量、记录一个参数外，还可对这个参数进行比例、积分、微分连续式调节，以达到优质的生产过程自动控制的目的。xzs系列记录仪可以与热电偶等产生直流电势（电流）的变送器配套使用，或者与热电阻等产生电阻值变化的变送器配套使用，显示和记录被测温度或其他被测量。,氧量测量系统,氧化锆传感器 氧量变送器,目前用氧化锆式氧量计来测量炉烟含氧量的测量系统形式很多，大致可分为抽出式和直插式两类。 我厂目前现场应用的是上海生产的ZO4系列氧化锆，采用直插式的测量方式。该测量系统由氧化锆传感器和氧化锆分析仪组成。,ZO4型氧化锆传感器工

8、作原理,氧化钇稳定的氧化锆材料是一种高性能的氧离子导体，氧化锆管内外侧涂以多孔铂电极，在高温（600）时，当氧化锆管内外两侧分别通以不同氧浓度的气体时，就形成氧浓差电池： （PO2）PtZrO2Pt PO2（PO2”） 阴极：O24e=2O2- 阳极：2O2-O24e PO2和PO2”分别为参比气氧分压和被测气氧分压，氧浓差电池电势E与氧分压的关系可用能斯特人（Nernst）公式表示： E（RT4F）ln（PO2PO2”） 式中：R理想气体常数（8.314J/molK） T浓差电池工作温度（K） F法拉第常数（96500J/V） PO2参比气氧分压（通常以空气作为参比气，其氧浓度为20.6%）

9、 PO2”被测气氧分压,通过测量氧浓差电池电动势E，就可以计算出被测气体的氧分压：O220.6e-4EF/RT(%) 实际值与理论值存在一定偏差，修正公式可以表示为： O220.6e-4（EC）KF/RT(%) 式中：C量程校正系数，代表高氧量气氛时的系统测量误差 K零点校正系数，代表低氧量气氛时的系统测量误差 氧量信号的产生：氧化锆管在6001200高温下，在氧化锆管两侧氧浓度不等的情况下，浓度大的一侧的氧分子在该侧氧化锆管表面电极上结合两个电子形成氧离子，然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧游动，当到达低浓度一侧时在该侧电极上释放两个电子形成氧分子放出，于是在电极上造成电荷积累，两电极之间产生电势，此电势阻碍这种迁移的进一步进行，直到达到动平衡状态，就形成氧浓差电池。,ZO4型氧量变送器工作原理,变送器由模拟电路板、数字电路板以及显示板组成。 检测器测得的氧浓差信号和热电偶信号经滤波放大； 经A/D转换成数字量，由单片机计算出氧含量； 3位LED显示被测气体氧含量