第8章 温度测量系统知识讲解.ppt

制作者：潘敏利、黄庄泉、朱光刚、程杰、曹文静;;8.1 热电偶测温系统;.;.;.; 三点结论 1) 热电势大小，只与材料性质和两接点温度有关。 2) 不同性质材料才能组成热电偶，相同材料组成的闭合回路热电势为零。 3) 热电极材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端温度有关。一端温度恒定，热电势只是另一端温度的单值函数。（方便使用） 几个术语 热端与冷端(或测量端与参比端) 分度表（E~ t表）分度号 问题 热电偶（热电势）能否测量？接入第三种材料 热接点能否焊接？ （第三种材料） 热、冷端间的温度梯度是否影响测量结果？ （相同温差，热电偶长短是否有影响？）;热电偶回路性质 1. 均质材料定律 表述：均质材料组成的回路，不论回路有无温度梯度，回路中均不产生热电势（无电流）。 应用：要求组成热电偶的两种材料必须各自都是均质的，否则引入误差。（温度梯度无影响） 2. 中间导体定律 表述：热偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要插入材料两连接点温度相同，则所插入的第三种材料不影响原回路的热电势。 应用：回路中可接入测量热电势的仪表；接点可以焊接 证明？ ;;冷端补偿器法 （与补偿导线联用、适用于工业生产） 原理： 将补偿器串接于热电偶回路中，自动补偿由于冷端温度变化而对回路热点势的影响。平衡点温度点（0℃或20℃）与计算温度点（40℃）。 热电特性的非线性 ，只能在平衡点温度点与计算温度点上而不可能在全程范围内，完全补偿。 使用：补偿器与热偶相匹配；仪表的机械零点调至平衡温度点。;。;8.2.1 测温原理 (1) 导体电阻率 (8-4) E——电场强度 J——电流密度 在E的作用下，J的数值与自由电子数n、电荷e和电子定向运动 速度平均值u成正比，可通过自由电子运动时的平均自由程及质量m得出电阻率与温度之间的关系，即 (8-5) ;式中，k为玻尔兹曼常量;T为温度。 导体的电阻率还与其晶格点阵和缺陷有关 (8-6) 式中，A为金属的特性常数；M为金属原子质量；为金属的德拜温度。 当T0.5时,式(8-6 (8-7) 这就是公认的金属在高温下,电阻率与温度的正比关系. ; 而在低温下,即T0.5时，式(8-6)的积分上限可认为，求解式（8-6）中的函数的结果是124.4.此时金属电阻率为 （8-8） 对金属而言，在一定的温度下，物质的电阻率和电阻有确定的函数关系