参数检测技术上优秀PPT.ppt
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1、2022/10/31温度:表征物体冷热程度的物理量。温度概念的建立和温度的测量都是以热平衡现象为基础的。为了推断温度的凹凸,只能借助于某种物质的某种特性(如体积、长度和电阻等)随温度变更的规律来测量,于是就会有形形色色的温度计。但是,迄今为止,还没有适应整个温度范围用的温度计(或物质)。1:温度比较志向的物质及相应的物理性质有:固体、液体、气体的热膨胀性质;导体或半导体受热后电阻值变更的性质;热电偶的热电势和物体的热辐射。利用这些物理性质制成的测温仪表被广泛的应用着。此外,也应用了一些新的测温原理,如射流测温、涡流测温、激光测温等。5.1温度的检测5.1.1温度与温标2022/10/31温标:
2、温度的数值表示方法,是用来衡量物体温度的尺度。它规定了温度读数的起点(零点)和测量温度的单位,各种温度计的刻度值均由温标确定。2:温标常用的有摄氏温标、华氏温标和热力学温标等。上页上页 下页下页5.1温度的检测2022/10/31热力学温标是一种与工质无关的温标,它以热力学其次定律为基础,已由国际计量大会接受作为国际统一的基本温标。热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度(单位为K)。(2)热力学温标(K)摄氏温标的物理基础是水银温度变更与体膨胀成线性关系。分度方法是把标准大气压下水的冰点定为零度(0),把水的沸点定为100度(100),用这两个固定点分度玻璃水银温度计,在这两固定点间划分10
3、0等分,每一等分为摄氏一度,计为1。(1)摄氏温标()2:温标上页上页 下页下页2022/10/31第一个国际温标是1927年第七届国际计量大会确定接受的温标,称为“1927年国际温标”,记为ITS-27。此后大约每隔20年进行一次大修改。目前,国际上通用的国际温标是1989年7月第77届国际计量委员会(CIPM)批准的新温标ITS-90,我国从1994年1月1日起实行新温标。(3)国际温标t=T-273.15上页上页 下页下页2:温标2022/10/31(1)接触式测温法温度这一参数是不能干脆测量的,一般依据物质的某些特性参数与温度之间的函数关系,通过对这些特性参数的测量而间接获得。依据测温
4、传感器的运用方式,测温方法大体分为接触式和非接触式两种。测温传感器敏感元件干脆与被测物体接触,在足够长的时间内,使传感器与被测点达到热平衡,以实现温度测量。其特点是:由于传感器与被测物体接触,所以测量比较直观、牢靠,测温精确度较高,但它干脆影响被测物体温度场的分布。运用该种方法须要使测温元件与被测物体达到热平衡,所以测温时产生较大的时间滞后,并由此带来测量误差。测温范围在1600以下,通常1000以下的温度简洁测量,1200以上的温度不易测量。上页上页 下页下页2022/10/31其特点是:测温传感器不与被测物体接触,也不改变被测物体的温度分布,热惯性小,动态测量反应快,适于测量高温;但是受环
5、境条件影响较大,测量精度较低。从理论上讲,其测温上限是无限的,实际上一般只用到3000。在高温领域中,使用较多的有辐射高温计、光学高温计和光电高温计等。近些年来,红外辐射高温计、比色温度计的应用也在逐渐扩大。(2)非接触式测温法测温传感器不接触被测物体,利用物体的热辐射随温度变更的原理测定物体温度,故又称辐射测温上页上页 下页下页2022/10/31双金属温度计是把两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的,是一种固体膨胀温度计。结构简洁、坚固,可将温度变更转换成机械量变更,不仅用于测量温度,而且还用于温度限制装置(尤其是开关的“通断”限制),运用范围相当广泛。5.1.2双金属温度计双金属温度
6、计的工作原理如图所示,将其一端固定,假如温度上升,下面的金属B(例如黄铜)因热膨胀而伸长,上面的金属A(例如因瓦合金)却几乎不变,致使双金属偏向上翘。温度越高则产生的线膨胀差越大,引起的弯曲越大。上页上页 下页下页2022/10/31图为双金属温度计的结构。它的感温元件通常绕成螺旋形,一端固定,另一端连接指针轴。温度变更时,感温元件的弯曲率发生变更,并通过指针轴带动指针偏转,在刻度盘上显示出温度的变更。上页上页 下页下页5.1.2双金属温度计2022/10/315.1.3热电温度计详见第四章的内容上页上页 下页下页2022/10/31 辐射测温(1)全辐射温度计被测物体的热辐射能量,经物镜聚集
7、在热电堆(由一组微细的热电偶串联而成)上并转换成热电势输出,其值与被测物体的表面温度成正比,用显示仪表进行指示记录。图中补偿光栏由双金属片限制,当环境温度变更时,光栏相应调整照射在热电堆上的热辐射能量,以补偿因温度变更影响热电势数值而引起的误差。上页上页 下页下页全辐射温度计由辐射感温器、显示仪表及协助装置构成。2022/10/31一般全辐射温度计选择黑体作为标准体来分度仪表,此时所测的是物体的辐射温度,即相当于黑体的某一温度TP。在辐射感温器的工作谱段内,当表面温度为TP的黑体之积分辐射能量和表面温度为T的物体之积分辐射能量相等时,即TP4=TT4,则物体的真实温度为。因此,当已知物体的全放
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