核電儀表安裝與調試

緒論+第一章測量基礎知識

第二章

熱工儀表概述

第三章

溫度測量及檢測儀表

第四章

壓力測量及檢測儀表

第五章

流量測量及檢測儀表

第六章

液位測量及檢測儀表

第七章

其他檢測儀表

全套可編輯PPT課件

緒論本課件是可編輯的正常PPT課件EPR核電站簡介本課件是可編輯的正常PPT課件

科學始于測量,沒有測量，便沒有精密的科學。門捷列夫(1834-1907)

本課件是可編輯的正常PPT課件我常說的一句話是：

當你能夠測量你所關注的事物，而且能夠用數量來描述它的時候，你就對其有所認識；當你不能測量它，也不能將其量化的時候，你對它的了解就是貧乏和不深入的。開爾文（1824-1907）本課件是可編輯的正常PPT課件

信息：物質存在的一種方式、形態或運動狀態，也是事物的一種普遍屬性，一般指數據、消息中所包含的意義，可以使消息中所描述事件的不定性減少。信息技術：信息的獲取、傳輸和處理的技術。本課件是可編輯的正常PPT課件

信息技術包括測量技術、計算機技術和通信技術，測量技術是信息技術的關鍵和基礎。錢學森(1911-2009)本課件是可編輯的正常PPT課件

儀器儀表是工業生產的“倍增器”，是高新技術和科研的“催化劑”，在軍事上體現的是“戰斗力”。王大珩(1915-2011)本課件是可編輯的正常PPT課件檢測（detection）技術的含義

測量（measurement）：將被測參數的量值與已知標準量相比較，得到被測參數相對標準量的倍數的過程。

檢驗：根據被測參數量值應屬的范圍，判斷或分辨出被測參數是否合格。

檢定（校驗）：使用儀器儀表定期與標準儀器儀表比較，判斷使用儀器儀表準確度（精確度）是否合格。

利用各種物理、化學效應，選擇合適的方法與裝置，將生產、科研、試驗、服務等各個領域的有關信息通檢驗與測量的方法，實時或非實時地對自然界物質進行定性判斷或定量掌握的一系列技術措施。本課件是可編輯的正常PPT課件

一、熱工測量的含義

熱工測量就是檢查（包括檢驗和檢定）和測量反映生產過程運行情況的各種物理量、化學量以及生產設備的工作狀態，以監視生產過程進行情況和趨勢的過程。本課件是可編輯的正常PPT課件本課件是可編輯的正常PPT課件

二、熱工測量的意義1.直接及時地反映熱能利用過程中各熱力設備及熱力系統的運行工況，為運行值班人員提供可靠的操作依據，并做出正確地判斷和合理地進行控制和調節，保證生產安全可靠運行。2.為熱工自動化裝置準確、及時地提供測量信號，代替人的重復性勞動，擺脫繁重、臟亂的工作環境，保障設備及人身安全，減輕體力和腦力勞動強度，改善勞動條件，避免人為的操作失誤。3.為熱力發電廠運行經濟核算和計算各項技術經濟指標提供數據，節約能源，減少消耗，延長設備使用的壽命，降低生產成本。4.在事故情況下追憶事故前后被控設備各部分的參數，分析事故原因，吸取事故教訓，促進文明安全生產。本課件是可編輯的正常PPT課件-保證熱力設備安全、經濟運行及實現自動控制的必要條件，也是經濟管理、環境保護、研究新型熱力生產系統和設備的重要手段。本課件是可編輯的正常PPT課件第一篇熱工測量的基礎知識

一熱工測量的基本概念 二熱工測量儀表的基礎知識本課件是可編輯的正常PPT課件

一熱工測量的基本概念一、測量工作的主要任務：獲取有用的信息。

確定測量對象選擇測量工具（測量儀表）研究測量方法和測量原理規定測量單位分析測量誤差測量三要素本課件是可編輯的正常PPT課件二、測量的定義

按照被測對象的特點，利用專門的測量工具通過適當的實驗或者對實驗數據的分析計算實現被測量x與相同性質的標準量（即規定的測量單位）Ux相比較獲取比值得到測量結果（即測量值）,并且盡可能減小測量誤差的全過程。測量的基本方程本課件是可編輯的正常PPT課件

三、測量方法：根據被測對象的性質、特點和測量任務的要求，實現被測量與測量單位比較并給出比值的方法。基本分類1.按獲得測量結果的方式：直接測量法、間接測量法、組合測量法。2.按測量儀表與被測對象是否直接接觸：接觸式測量法、非接觸式測量法。3.根據被測對象在測量過程中的狀態：靜態測量法、動態測量法。4.根據測量結果顯示的方式：模擬式測量法、數字式測量法、屏幕式測量法。

5.根據測量的地點：離線測量法、在線實時測量法。本課件是可編輯的正常PPT課件（1）直接測量法：不必對被測量進行任何函數運算，而直接使被測量與選用的標準量進行比較立即得到比值或者用預先標定好的測量工具進行測量，從而直接得到測量結果的方法。

直讀法：被測量作用于儀表比較裝置，使比較裝置的某種參數按已知關系隨被測量變化，從而直接從測量工具的刻度標尺上讀出被測量的數值，而不需要任何運算。

比較法：利用一個與被測量同類的已知標準量與被測量相比較，根據它們之間的差值和已知標準量得出被測量的數值。-零值法：被測量與已知標準量完全平衡。-差值法：被測量與已知標準量未完全平衡。本課件是可編輯的正常PPT課件

電子卡尺直讀法本課件是可編輯的正常PPT課件曹沖稱象比較法本課件是可編輯的正常PPT課件

（2）間接測量法：通過直接測量與被測量有確定函數關系的其他各個物理量，利用已知函數關系表達式進行計算，求得測量結果的方法。（3）組合測量法：測量出幾組具有一定函數關系的量值，然后通過解聯立方程組求出被測量數值的方法。本課件是可編輯的正常PPT課件思考：以下測量過程使用了哪種測量方法？通過公式P=UI

測量功率用鉑電阻溫度計測量溫度，電阻值與溫度的關系是用水銀溫度計測量介質溫度本課件是可編輯的正常PPT課件

（1）接觸式測量法：測量過程中，儀表的全部或一部分與被測對象相接觸，受到被測對象的直接作用才能得出測量結果的方法。

特點：對被測對象的性質有干擾，影響測量結果的精確性，適用于靜態或運動速度緩慢的物質參數測量。本課件是可編輯的正常PPT課件（2）非接觸式測量：測量過程中，儀表的任何部分都不必與被測對象進行機械接觸就能得到測量結果的測量方法。車載電子警察雷達測速儀特點：不干擾被測對象，但可能受外界干擾，適用于高速運動或環境穩定的場合。本課件是可編輯的正常PPT課件

（1）靜態測量法：被測量在測量過程中不隨時間變化。

對變化速率相對于測量速率十分緩慢的對象進行測量亦屬于靜態測量。特點：對測量系統的動態響應要求不高，精確度高，操作簡便。本課件是可編輯的正常PPT課件（2）動態測量法：測量過程中，被測量隨時間有明顯變化。

測量地震振動波形特點：對測量系統的動態響應要求很高，否則將引入較大的測量誤差。本課件是可編輯的正常PPT課件特點：

儀表結構簡單，價格低廉，便于直觀表示被測量變化的方向，讀數容易產生誤差。（1）模擬式測量法本課件是可編輯的正常PPT課件（2）數字式測量法熱敏電阻測量溫度特點：儀表結構復雜，測量速度高，精度好，讀數直觀，復現性好，功能多。本課件是可編輯的正常PPT課件（3）屏幕式測量法特點：儀表能顯示復雜的圖形和曲線，顯示直觀，設備投資和技術要求高。本課件是可編輯的正常PPT課件（1）離線測量法

產品質量檢驗本課件是可編輯的正常PPT課件

在流水線上，一邊加工、一邊檢驗，可以提高產品的一致性和加工精度。（2）在線實時測量法本課件是可編輯的正常PPT課件測量方法的選擇原則

被測對象和被測量本身的具體特性要求被測量的測量準確程度測量環境現有的測量儀表本課件是可編輯的正常PPT課件思考：

桿秤、磅秤和天平稱量物體的質量的過程中分別采用了什么測量方法？本課件是可編輯的正常PPT課件四、測量單位：測量同一被測量時，人為約定選取的并得到國家或國際公認的特定固定同類量，一般有明確的定義和名稱。

國際單位制SI單位：國際單位制的基礎基本單位導出單位輔助單位SI單位的十進倍數和分數單位：由SI單位加SI詞頭構成。（SystèmeInternationald’Unités）SI詞頭本課件是可編輯的正常PPT課件國際單位的基本量和基本單位

本課件是可編輯的正常PPT課件SI基本單位的定義1米被定義為真空中的光在1/299792458秒時間內所經過的距離的長度（1983年）。該標準的復制精度可達±10-9

。1千克定義為國際千克原型器的質量（1889年），該國際千克原型器是保存在法國巴黎塞夫勒博物館中的一根鉑銥合金圓柱體。其復制精度可達10-9數量級。1秒被定義為銫133原子基態的兩個超精細結構能級間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期的持續時間（1967年）。1安培定義為流經在真空中兩根平行且相距1m的無限長直導線（其圓橫截面可忽略不計）上并能在其每米長導線之間產生0.2×10-6N的電動力的不隨時間變化的電流量（1948年）。

本課件是可編輯的正常PPT課件1開爾文被定義為水的三相點的熱力學溫度的1/273.16（1967年）。1坎德拉被定義為在一標準大氣壓下，面積等于1/60平方厘米的絕對黑體在純鉑Pt凝固溫度（約1769℃）時，沿垂直方向的發光強度（1979年）。1摩爾的定義為一個由確定成份組成的系統，如果它含有粒子的個數等于碳12原子核的12/1000千克質量中所含原子的個數，則該系統的物質量為一摩爾（1971年），此處所述的粒子可以是原子、分子、離子和電子及其組合。

SI基本單位的定義本課件是可編輯的正常PPT課件輔助單位：1.（平面）角：弧度，rad2.立體角：球面度，sr本課件是可編輯的正常PPT課件國際單位制的導出單位

導出單位從基本單位出發，通過基本單位和輔助單位以選定的代數運算定義。有的導出單位有各自專門的名稱和專門的單位符號，這些單位名稱和單位符號可以單獨使用，還可以與基本單位和輔助單位一起合成進一步的導出單位。

組合形式的SI導出單位具有專有名稱的SI導出單位本課件是可編輯的正常PPT課件SI詞頭：不得單獨使用。詞頭符號與所緊接的單位符號應作為一個整體對待，它們共同組成一個新單位。本課件是可編輯的正常PPT課件國際單位制的特點：通用性—指國際單位適合于任何科學技術領域。簡明性—指國際單位規定每個單位只有一種名稱和符號。實用性—指國際單位使用方便，實際應用廣。本課件是可編輯的正常PPT課件分析測量誤差的意義

正確認識誤差的性質，分析誤差產生的原因。從根本上，消除或減小誤差正確處理測量和實驗數據，合理計算所得結果。通過計算得到更接近真值的數據正確組織實驗過程，合理設計、選用儀表或測量方法。根據目標確定最佳測量系統本課件是可編輯的正常PPT課件五、測量誤差：通過測量儀表測量得到的結果減去被測參數的真實值后的差值。1.真實值（truevalue）：在一定的時間、空間或某種狀態下被測參數客觀存在的量值。

理論真值：設計時給定或用數學、物理公式計算出的給定值。約定真值（conventionaltruevalue）：世界各國公認的幾何量和物理量的最高基準的量值。本課件是可編輯的正常PPT課件獲取真實值的常用方法

用標準物質（標準儀器）所提供的標準值作為真實值。用高一級的標準儀器儀表測量得到的值近似作為真實值。對被測量進行N次等準確度測量，各次測量值的算術平均值近似作為真實值。N越大，越接近真實值。本課件是可編輯的正常PPT課件（1）測量工具誤差量具誤差儀器誤差附件誤差

以固定形式復現標準量值的器具本身體現的量值，不可避免地存在誤差。一般要求標準器件的誤差占總誤差的1/3~1/10。測量裝置在制造過程中由于設計、制造、裝配、檢定等的不完善，以及在使用過程中，由于元器件的老化、機械部件磨損和疲勞等因素而使設備所產生的誤差。

測量儀器所帶附件和附屬工具所帶來的誤差。

設計測量裝置時，由于采用近似原理所帶來的工作原理誤差

組成設備的主要零部件的制造誤差與設備的裝配誤差設備出廠時校準與定度所帶來的誤差讀數分辨力有限造成的讀數誤差

數字式儀器特有的量化誤差

元器件老化、磨損、疲勞所造成的誤差2.誤差的來源

本課件是可編輯的正常PPT課件（2）人員誤差指由于測量者工作責任心、技術熟練程度、感官的分辨能力、視覺疲勞、測量固有習慣等而對測量實驗中的現象與結果判斷不準確而造成的誤差。減少人員誤差的途徑：要求操作人員在測量過程中具有高度的責任感，熟練掌握的測量規程，并具有一定的測量身體素質和心理素質。（3）環境誤差指由于溫度、濕度、振動、電源電壓、電磁場等環境因素和儀表要求條件不一致而引起的誤差。對于電子測量，主要的影響因素包括：環境溫度、電源電壓和電磁干擾等。本課件是可編輯的正常PPT課件（4）方法誤差

它是所使用的測量方法不當，或對測量設備操作使用不當，或測量所依據的理論不嚴格，或對測量計算公式不適當簡化等原因而造成的誤差，也稱理論誤差。原則上可通過理論分析和計算或改變測量方法以及測量程序來加以消除或修正。本課件是可編輯的正常PPT課件（1）系統誤差（systemerror）：相同測量條件（相同觀測者，相同測量器具，相同環境條件）下，多次重復測量同一被測量時，誤差的絕對值和符號基本保持不變，或在條件變化時按某種一定的規律變化的誤差。

3.測量誤差的分類

根據測量誤差的性質或出現的特征規律--系統誤差的分類和特征

恒值系統誤差：大小和符號都不改變的系統誤差。變值系統誤差：按照一定規律變化的系統誤差。可以分為累進性系統誤差、周期性系統誤差。本課件是可編輯的正常PPT課件系統誤差的分類本課件是可編輯的正常PPT課件（1）系統誤差（systemerror）

3.測量誤差的分類-產生原因：由于測量儀表本身不夠完善、儀表持久使用發生的人為原因或者測量時外界環境條件發生較大變化等原因產生的。-減小或消除系統誤差的方法：修正法；補償法；替代法；交換法。

根據測量誤差的性質(或出現規律)或產生原因-

測量工具和測量條件不變時，增加測量次數并不能減少系統誤差對測量結果的影響。本課件是可編輯的正常PPT課件替代法本課件是可編輯的正常PPT課件交換法本課件是可編輯的正常PPT課件

（2）隨機誤差（偶然誤差，randomerror）：相同測量條件下，多次重復測量同一被測量時，絕對值和符號沒有一定規律，以不可預知形式變化的誤差。

隨機誤差就個體而言是無規律的，不能通過實驗的方法來消除。但在等精度條件下，只要測量次數足夠多，那么就會發現：從總體來說隨機誤差的分布服從一定的統計規律，可以從理論上來估計隨機誤差對測量結果的影響。本課件是可編輯的正常PPT課件-

產生原因：由測量過程中多個對測量影響微小的彼此獨立的未知和難以控制的隨機因素引起的誤差。測量標準差

（2）隨機誤差本課件是可編輯的正常PPT課件

（2）隨機誤差-特點

對稱性。絕對值相等的正誤差與負誤差出現的概率相等，以零誤差為中心成對稱分布。重復測量次數越多，誤差分布圖形的對稱性越好。

有限性。在一定條件下，隨機誤差的絕對值不會超過一定的范圍或絕對值很大的隨機誤差出現的概率幾乎為零。

單峰性。絕對值小的隨機誤差大于絕對值大的隨機誤差出現的概率。零誤差對應誤差概率的峰值。

抵償性。相同條件下，對同一被測量測量次數趨于無窮多，全部隨機誤差的算術平均值趨于零。抵償性是隨機誤差最本質的特點。本課件是可編輯的正常PPT課件

隨機誤差與系統誤差既有區別又有聯系，二者之間并無絕對的界限，在一定條件下可以相互轉化。對某一具體誤差，隨著測量條件的改善、認識水平的提高，一些過去視為隨機誤差的測量誤差可能分離出來作為系統誤差處理。注意本課件是可編輯的正常PPT課件（3）粗大誤差（疏忽誤差，abnormalerror）：測量過程中由于操作人員的技術水平低和責任心差，對儀表不了解、精力不集中計算錯誤或操作過程錯誤等主觀過失、儀器儀表突然失靈產生誤動作或測量條件意外變化等原因，造成讀數錯誤、記錄錯誤，明顯歪曲測量結果，超出在相同的規定條件下的預期值，使該次測量失效的誤差。

一般情況下，應該盡量減小測量的系統誤差和隨機誤差，并避免產生粗大誤差。

粗大誤差一經發現，測量值必須立即從測量數據中剔除，并重新進行測量。本課件是可編輯的正常PPT課件思考：下列測量誤差屬于什么誤差？（1）用一塊普通萬用表測量同一電壓，重復測量20次后所得結果的測量誤差。（2）觀測者抄寫記錄時錯寫了數據造成的測量誤差。（3）在流量測量中，流體溫度、壓力偏離設計值造成的流量測量誤差。隨機誤差粗大誤差系統誤差本課件是可編輯的正常PPT課件

絕對誤差（）：儀器顯示的數值與被測參數真實值之間的代數差值。（absoluteerror）修正值（C）：4.測量誤差的表示方法本課件是可編輯的正常PPT課件

相對誤差（）（relativeerror）：測量的絕對誤差與約定值之比的百分數。－標稱相對誤差：示值的絕對誤差與儀表示值的比值，以百分數形式表示。

－實際相對誤差：示值的絕對誤差與被測參數真實值的比值，以百分數形式表示。

－引用相對誤差（誘導相對誤差）：示值的絕對誤差與儀表量程的比值，以百分數形式表示。

4.測量誤差的表示方法（續）本課件是可編輯的正常PPT課件思考：某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發現均缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，為什么？

對于相同的被測量，絕對誤差可以評定其測量精度的高低；對于大小數值不同的被測量，絕對誤差不能作為衡量測量準確程度的標準，這時相對誤差比絕對誤差能更好地說明測量的準確程度：相對誤差越小，準確程度越高。

本課件是可編輯的正常PPT課件5.測量的正確度、精密度和精確度-精確度（accuracy）：正確度和精密度的總稱，表示測量值與真實值間綜合的接近程度，反映了測量結果的可靠程度。-

正確度：反映了測量過程中系統誤差的大小，表明了對同一被測量進行多次測量時測量值偏離真實值的程度。-

精密度：反映了測量過程中隨機誤差的大小，表明了對同一被測量進行多次測量時多次測量結果的一致程度。

對于具體的測量結果，正確度高的精密度不一定高，精密度高的而正確度不一定高，但是精確度高，則精密度和正確度一定高。本課件是可編輯的正常PPT課件七、測量工具（測量儀表）：輸入被測量和預先存貯的測量單位信號，直接或間接得到測量值的裝置或設備。量具：以固定形態復現單個或多個已知量值的測量工具。儀器：將被測量轉換成指示值或等值信號的測量工具。附件：用于擴展器具和儀器功能或提高其性能的附加元、部件。本課件是可編輯的正常PPT課件

為了實現一定的測量目的，將測量工具（測量儀表）按照一定方式進行組合的系統稱為測量系統。

熱工測量系統是對熱工過程中的熱工參數進行測量的系統，其中用來測量熱工參數的儀表叫做熱工測量儀表（簡稱為熱工儀表）。本課件是可編輯的正常PPT課件核電儀表安裝與調試

廣東臺山核電站本課件是可編輯的正常PPT課件一、熱工測量儀表的組成第二章熱工測量儀表的基礎知識本課件是可編輯的正常PPT課件本課件是可編輯的正常PPT課件1.感受件（傳感器、檢測元件、一次元件）：直接與被測對象發生聯系，感受被測介質信號（或能量）并隨被測量大小和變化按一定規律轉換成便于傳輸、轉換、處理和顯示的輸出信號。①

感受件是測量裝置，能在規定條件下完成獲取外界信息的檢測任務。②輸入量是某一被測量，可能是物理量，也可能是化學量、生物量等。③輸出量是某種便于傳輸、轉換、放大、處理及顯示等的物理量，可以是氣、光、電量，但目前主要是電量。④輸出量輸入量之間具有一一對應關系，且應該保持一定的精確度。本課件是可編輯的正常PPT課件電信號光信號敏感元件（sensitiveelement）感受件

將不易變換為電量信號的非電量轉換為易于轉換為電量信號的非電量信號。將敏感元件輸出非電量信號按一定對應關系轉換為適于傳輸和測量的電信號。物理信息生物信息化學信息變換元件（傳感元件）（transductionelement）本課件是可編輯的正常PPT課件（1）選擇性。感受件的輸出信號與被測對象非被測量作用的影響大小可以忽略。（2）復現性。輸出信號隨被測參數變化，并且與被測參數在數值上具有單值函數關系，最好是線性關系。（3）穩定性。規定工作條件下，保持輸入信號不變，感受件物理性質和化學性質穩定，輸出信號不隨時間或環境變化。（4）超然性。測量過程中，感受件盡量減小對被測對象能量的消耗，并且不干擾被測對象的狀態或干擾極小。

（5）靈敏性。輸入信號一定，輸出信號大，具有較高的靈敏度。（7）經濟性。體積小，重量輕，價格便宜，使用壽命長，易于使用、維修和校準。

感受件的性能好壞直接影響測量儀表能否快速、準確地反映被測參數變化，因此性能應該符合要求：（6）可靠性。感受件的工作范圍或測量范圍足夠大，具有一定的過載能力，響應速度快，遲延小。本課件是可編輯的正常PPT課件感受件的分類

按被測物理量分類

明確表明了感受件的測量對象，便于使用者根據測量要求選擇應用；難以對感受件的測量原理與性能進行分析比較。本課件是可編輯的正常PPT課件感受件的分類（續）

按感受件工作原理分類-化學型傳感器：利用敏感元件與物質間的電化學反應原理，把無機和有機化學成分、濃度等轉換為電信號。-生物型傳感器：利用生物活性物質有選擇地識別來測定生物化學物質的傳感器。

表明了感受件的工作原理，便于了解感受件的特性，有利于結合工程實際進行感受件的設計和應用。-物理型傳感器：利用某些變換元件的物理性質以及某些功能材料的特殊的物理性能制成的傳感器。本課件是可編輯的正常PPT課件感受件的分類（續）

按感受件工作原理分類

結構型傳感器：根據某些物理規律，被測量變化，材料的結構變化，從而實現被測非電量信息成比例地轉換為輸出電量變化。

物性型傳感器：利用某些功能材料本身所具有的內在物理或化學特性及效應，把被測非電量直接轉換為電量。特點：響應速度快，容易實現小型化、集成化和智能化。-

物理型傳感器本課件是可編輯的正常PPT課件感受件的分類（續）

按感受件轉換能量供給形式分類

能量變換型傳感器（無源傳感器）：在進行信號轉換時，不需要另外提供能量，而直接由被測對象輸入的能量變換為另一種形式能量輸出使感受件工作。-能量控制型傳感器（有源傳感器）：感受件依靠外部提供輔助能源來工作，由被測量來控制該能量的變化。本課件是可編輯的正常PPT課件2.傳輸變換部件（中間元件）：將感受件輸出的信號，根據顯示件的要求傳輸給顯示元件。

作用（1）輸出信號只送給顯示件時，單純起傳輸作用。（2）放大感受件輸出的微弱信號，以滿足遠距離傳輸及驅動顯示、記錄裝置需要。（3）感受件輸出信號不便于與顯示儀表和調節裝置配接時，根據某些特定要求需要轉換為標準化的統一數值范圍的氣、電信號。

基本要求（1）性能穩定，轉換精度高。（2）信號失真和畸變程度小，信息損失少。本課件是可編輯的正常PPT課件3.顯示件（二次元件）:與測量人員直接發生聯系，接受傳輸變換部件送來的信號，最終向測量人員直接反映被測參數在數值上的變化。（1）模擬顯示：由指示器在標尺上的位置連續標識被測量的數值。（2）數字顯示：直接以數字量表示被測量的數值。（3）屏幕畫面顯示：應用計算機技術和工業電視屏幕通過液晶屏或CRT顯示屏以圖形、數字等多種形式顯示測量結果，還可以給出數據表格、曲線和工藝流程圖及工藝流程各處的工質參數。要求：結構方便測量人員讀出數據，防止觀測者的主觀誤差。本課件是可編輯的正常PPT課件3.

按儀表各環節組成測量系統的方式分類(1)

直接變換式儀表：儀表各組成環節開環聯接，即信號從輸入到輸出經過串聯的各環節，沿一個方向傳遞。(2)

平衡式儀表：儀表環節的一部分構成閉環系統，該系統由直接變換部分和反變換部分組成。接觸式測量儀表非接觸式測量儀表4.按用途分類5.按工作原理分類6.按安裝地點分類7.按使用方式分類8.按顯示特點和功能分類9.按使用能源分類二、熱工測量儀表的分類1.

按被測參數分類2.

按感受件與被測對象關系分類本課件是可編輯的正常PPT課件(1)

直接變換式儀表(2)

平衡式儀表本課件是可編輯的正常PPT課件三、熱工測量儀表的質量指標

指評估儀表質量優劣的標準，與儀表的設計和制造質量有關，是正確選擇和使用儀表的重要依據，也是校驗儀表、判斷儀表是否合格的重要依據。（一）儀表的性能：描述儀表輸入量和輸出量對應關系。計量性能：指儀表在標準條件下能否滿足測量要求并給出準確結果的能力。抗干擾能力：指儀表受到影響作用時仍然保持計量性能的能力。防護能力：指儀表在特殊環境下的適用性能。消耗能量：包括測量過程中消耗被測對象功率和儀表本身是否需要輔助能源的性質。經濟性能：即儀表價格、體積和質量，使用壽命及自動化程度。

相同的測量程序、測量原理和測量方法，相同的觀測人員，相同條件下使用相同測量儀表，相同地點，在短時間內的重復測量。本課件是可編輯的正常PPT課件（二）儀表的質量指標1.靜態性能指標：指儀表的輸入信號處于穩定狀態或隨時間變化非常緩慢時，輸出信號與輸入信號間呈現的關系。

一般可以用數學表達式、特性曲線或表格表示。數學表達式：本課件是可編輯的正常PPT課件本課件是可編輯的正常PPT課件測量范圍和量程-測量下限（零點）；測量上限-測量范圍（range）：在允許誤差限內測量下限與測量上限所表示的測量區間。-量程（span）測量上限和測量下限的代數差值。

-50℃+150℃如：A=150-（-50）

=200℃本課件是可編輯的正常PPT課件

基本誤差（）：規定正常技術條件下，儀表全量程范圍內絕對值最大的引用相對誤差。本課件是可編輯的正常PPT課件

允許誤差和精確度等級－允許誤差：根據儀表的設計要求和制造質量，生產廠家對出廠的儀表規定正常使用時基本誤差不得超過的允許具有的最大值。－精確度等級：允許誤差去掉百分號以后余下數字的絕對值。儀表的精確度等級和允許誤差

儀表的允許誤差=±精確度等級%

儀表的精確度等級一般用符號標志在儀表面板上。本課件是可編輯的正常PPT課件例1：某溫度計的測量范圍為0～500℃，校驗時該表的最大絕對誤差為6℃，試確定該儀表的精確度等級。解：根據題意知，，代入式中

所以該溫度計的基本誤差介于1.0%與1.5%之間，因此該表的精確度等級應定為1.5級。

本課件是可編輯的正常PPT課件例2：現有0.5級的0～300℃和1.0級的0～100℃的兩個溫度計，欲測量80℃的溫度，試問選用哪一個溫度計好？為什么？解：0.5級溫度計測量時可能出現的最大絕對誤差、測量80℃可能出現的最大示值相對誤差分別為:

同樣道理，1.0級溫度計測量時，

選用儀表時，不能單純追求高精度，而應兼顧精確度等級和量程，一般最好使測量值落在儀表滿度值的2/3以上區域內。本課件是可編輯的正常PPT課件

靈敏度（sensitivity）：指儀表在穩態工作時，輸出信號的變化量與引起此變化的輸入信號變化量的比值。問：某測量范圍是0~100MPa的壓力表，其滿量程時指針轉角為270度，它的靈敏度是多少？2.7度/MPa

如果儀表各刻度點靈敏度相同，則儀表輸入信號與輸出信號呈線性關系，儀表為線性儀表，否則為非線性儀表。對于線性儀表，刻度方便、均勻、準確，容易讀數。本課件是可編輯的正常PPT課件

線性度（linearity，非線性誤差）

指儀表的輸出信號與輸入信號之間的線性程度，用實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差與儀表量程范圍內的輸出之百分比表示。1-擬合曲線（用切線或割線等直線近似代替實際靜態特性曲線）

2-實際特性曲線本課件是可編輯的正常PPT課件

變差（hysteresis）：反映了儀表在相同工作條件下，對相同輸入信號的正行程（測量系統的輸入量從量程下限增至量程的上限的測量過程

）和反行程（測量系統的輸入量從量程上限減少至量程的下限的測量過程）間輸出信號的不一致程度。產生原因：機械部件的摩擦、間隙、彈性元件的彈性滯后、磁性材料的磁滯等。本課件是可編輯的正常PPT課件重復性（repeatability）：表示同一觀察者采用相同的測量條件、方法時，儀表在輸入量按同一方向(同為正行程或同為反行程)作全量程連續多次重復測量時所得到的特性曲線不一致的程度。

重復性反映了測量儀表隨機誤差接近于零的程度。本課件是可編輯的正常PPT課件

分辨率（resolution）：表示儀表當一個被測量從一個相對于零值的任意值開始連續增加時，使指示值產生可察覺的最小變化量所需的輸入量的變化量。

-被測量的變化小于分辨率時，儀表對輸入量變化沒有反應。-數字儀表的最后一位所表示的數值就是它的分辨率；數字儀表顯示位數越多，分辨率越高。-一般地說，分辨率的數值小于儀表的最大絕對誤差。閾值（threshold，死區）：輸入信號變化不致引起示值可察覺的最小變動的有限區間與量程之比的百分數。本課件是可編輯的正常PPT課件

穩定性（stability）:一般指長期穩定性。

即儀表在相當長時間內仍保持其性能的能力。表示為在室溫條件下，經過相當長的時間間隔，如一天、一月或一年，儀表的輸出信號與起始標定時的輸出信號之間的差異。抗干擾穩定性溫度穩定性本課件是可編輯的正常PPT課件

可靠性（reliability）：反映儀表在規定的條件下，在規定的時間內是否正常工作的一種綜合性的質量指標。

故障率變化曲線交付使用點更新點MTBF=MeanTimeBetweenFailures本課件是可編輯的正常PPT課件零點時間漂移：反映了儀表在恒定的溫度環境中，當輸入信號不變時，輸出信號隨時間變化的特性，簡稱為零漂。

零點溫度漂移：反映了當輸入信號不變時，儀表的輸出信號隨溫度變化的特性，簡稱為溫漂。

零點漂移（drift）：指在外界干擾下，儀表輸出信號在保持工作條件不變和輸入信號不變時所發生的變化。本課件是可編輯的正常PPT課件2.動態性能指標：指儀表輸入信號隨時間變化時，其輸出信號與輸入信號之間呈現的關系。-階躍響應指標：指儀表在單位階躍信號作用下的輸出特性，它反映了儀表的輸出信號隨輸入信號變化的穩定性、準確性和快速性。-頻率響應指標：指儀表的輸出特性曲線與輸入正弦信號的頻率之間的關系，由幅頻特性和相頻特性組成。本課件是可編輯的正常PPT課件3.測量儀表合格的標準儀表的基本誤差小于或等于儀表的允許誤差。儀表的變差小于或等于儀表的允許誤差。儀表標尺上的分格值大于儀表允許誤差的絕對值；儀表分辨率的數值小于或等于儀表允許誤差絕對值的一半。本課件是可編輯的正常PPT課件例3：有一只量程為0~1000℃，準確度等級為0.5級的溫度計。當被測溫度增加到100℃時儀表指示101℃；當被測溫度減小到100℃時，儀表指示99℃。問：此溫度計是否合格？如果儀表合格，則它的最大測量絕對誤差為多少？儀表分格值為多少？解：

由已知，該溫度計在100℃的不靈敏區為101-99=2℃；儀表分辨率等于2/1000=0.2%＜1/2×0.5%=0.25%，所以此溫度計合格。因此，該溫度計在規定條件下使用時，它的最大測量誤差為±5℃。儀表分格值應該不小于5℃，最多可以分1000÷5=200格。本課件是可編輯的正常PPT課件1.儀表的校驗步驟（1）外觀檢查－看有無損壞，儀表表盤盤面應該光潔，分度數字清晰完整，同時注意儀表型號、量程、精確度等級和配用一次元件。（2）內部機件性能檢查－儀表裝配牢固，不得有影響計量性能的銹蝕、裂紋等缺陷。（3）絕緣性檢查－儀表耐磨損，抗酸和堿性物質腐蝕。（4）示值校驗四、熱工測量儀表的校驗：評定儀表的性能，并與規定的質量指標比較，以確保測量結果的真實性和可靠性，即儀表合格。本課件是可編輯的正常PPT課件2.示值校驗方法

按照產生標準量值，即約定真值的方式-（1）示值比較法

選取基本均勻分布于被校儀表的整個量程范圍的包括零點及滿刻度點在內的至少五個被校表上的整數刻度點（即校驗點），用標準儀表與被校儀表同時測量同一被測參數，以標準儀表的示值作為約定真值，確定被校儀表各校驗點的誤差；如果各校驗點的誤差不超過儀表的允許誤差，則被校儀表視為合格。特點：精確度高，靈活性差，測量環境和測量條件對參考物質有影響。（2）標準物質法：利用某些參考物質標準狀態校驗儀表。防止參考物質“污染”本課件是可編輯的正常PPT課件討論

如何考慮標準儀表的誤差？

通常如果標準儀表的允許誤差小于被校儀表的三分之一，量程等于或略大于被校儀表的量程，則可以忽略標準儀表的誤差。

如何保證標準儀表和被校儀表測量的是同一被測參數？

創造一個均勻穩定的測量環境，精心設計和制作產生被測參數的設備，校驗時嚴格按照設備的技術要求正確使用。本課件是可編輯的正常PPT課件被測壓力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：某壓力表，測量范圍為0~25MPa，精確度等級1.0，儀表的標尺總角度為2700。經校驗結果如下表所示，試求：（1）各點示值的絕對誤差。（2）儀表的基本誤差。（3）儀表的變差。（4）儀表的平均靈敏度。（5）判斷儀表是否合格。本課件是可編輯的正常PPT課件核電儀表安裝與調試

廣東臺山核電站本課件是可編輯的正常PPT課件任務一溫度檢測儀表的認知與選型

任務二溫度檢測儀表的示值檢定

任務三溫度檢測儀表的安裝

第三章溫度測量與檢測儀表任務四溫度檢測儀表的檢修本課件是可編輯的正常PPT課件

火電廠熱力生產過程中，從工質到各部件無不伴有溫度的變化，對各種工質及各部件的溫度必須進行密切的監視和控制，以確保機組安全經濟運行。

溫度是火電廠最普遍最重要的熱工參數之一。溫度是蒸汽質量的重要指標之一。溫度是影響熱力設備效率的主要因素。溫度是影響傳熱過程的重要因素。溫度是保證熱力設備安全運行的重要參數。

溫度的準確測量對保證火電廠安全、經濟生產具有重大的意義。本課件是可編輯的正常PPT課件任務描述：合理選擇符合工業生產要求的溫度測量儀表。任務一溫度測量儀表的認知與選型

本課件是可編輯的正常PPT課件思考問題試說明什么是溫標，溫標如何建立的，常用溫標有哪幾種？溫度測量儀表有哪些類型？試說明熱電偶、熱電阻的測溫原理、結構、特性？應用熱電偶測溫時為什么要進行冷端溫度補償？工業上應用熱電阻測溫時采用幾線制，為什么？發電廠中給水溫度、蒸汽溫度各應選用什么測溫元件？本課件是可編輯的正常PPT課件溫度測量的基本原理熱力學第零定律：熱平衡狀態下的兩種物體具有相同的溫度。標準物體的某些物理性質隨溫度連續地變化，具有較好的復現性。本課件是可編輯的正常PPT課件

我們的身體能感覺到物體的冷熱

我們的身體已經是溫度計？本課件是可編輯的正常PPT課件

對溫度不能只做定性的描述，還必須有定量的表述。本課件是可編輯的正常PPT課件

對溫度不能只作定性的描述，還必須有定量的表述。用來量度溫度高低的尺度叫溫度標尺，簡稱溫標。溫標是用數值來表示溫度的一套規則，它確定了溫度的單位。據熱力學理論，如果熱力學溫度為T1的高溫熱源和熱力學溫度為T2的低溫熱源之間有一可逆熱機進行卡諾循環，熱機從高溫熱源吸熱為Q1，向低溫熱源放熱為Q2，則有下述關系知識點1：溫度測量的方法、類型

一、何謂溫標1.溫標資訊本課件是可編輯的正常PPT課件一、何謂溫標1.溫標

國際普遍使用的溫標有四種：攝氏溫標、華氏溫標、熱力學溫標、國際溫標。溫標建立的三要素（基本條件）選擇某種物質（測溫物質）的某一隨溫度變化的屬性（測溫屬性）來標志溫度。選定固定點（即物質不同相之間可以復現的平衡溫度），便于與其他溫度比較，確定測量溫度數值。對測溫屬性隨溫度的變化關系作出規定，確定任意點溫度值的數學關系表達式-分度方法（內插函數）。本課件是可編輯的正常PPT課件

根據水銀在玻璃管內受熱后體積膨脹的性質-

攝氏溫標（t）：攝氏度，℃-由瑞典物理學家攝爾修斯（AndersCelsius，1701~1744）在1742年制定的。本課件是可編輯的正常PPT課件0攝氏度

冰水混合物的溫度規定為0℃，這是水的冰點。0℃冰水混合物0攝氏度和100攝氏度的規定本課件是可編輯的正常PPT課件100攝氏度

一標準大氣壓下，沸水的溫度規定為100℃，這是水的沸點。100℃沸騰的水本課件是可編輯的正常PPT課件

能不能將這只溫度計的測量范圍擴大到0℃以下和100℃以上？思考

0度和100度之間分成100等分,每一等分為攝氏溫度的一個單位，叫做1攝氏度，記做1℃。100℃0℃908070605040302010本課件是可編輯的正常PPT課件

華氏溫標（t）：華氏度，℉特點：

依賴于測溫物質的具體性質，使溫標具有隨意性和局限性，不能適用于任意地區或任何場合。思考：不依賴任何物質具體性質的、客觀的溫標是什么？

規定標準大氣壓下氯化銨和冰水混合物的溫度為0度，水沸點為212度，中間等分212格，每格為華氏1度，記做1℉。

它與攝氏溫標的關系為：華倫海特本課件是可編輯的正常PPT課件

根據熱力學卡諾循環的理論基礎-

熱力學溫標（T）：開爾文，K

威廉·湯姆遜·開爾文勛爵-規定分子運動停止時的溫度為絕對零度。-水的冰點是273.15K，沸點是373.15K。-熱力學溫度和攝氏溫度的數量關系：T＝t＋273.15。本課件是可編輯的正常PPT課件關于熱力學溫度的說法中，正確的是()

A．熱力學溫度的零點是－273.15℃

B．-136℃比136K溫度高

C．0℃等于273.15K

D．1℃就是1K

E．升高1℃就是升高274KABC思考本課件是可編輯的正常PPT課件

根據第18屆國際計量大會的決議，自1990年1月1日起開始在全世界實行國際溫標(ITS－90)。國際溫標指出，熱力學溫度為基本物理量，規定水的三相點溫度為273.16，單位為K，1K的大小為水的三相點熱力學溫度的1/273.16。由于攝氏溫標將冰點定義為0℃，而冰點比水的三相點低0.01K，那么冰點溫度為273.15K，即90國際溫標定義國際開爾文溫度T90和國際攝氏度t90，它們之間關系如同T和t一樣，即t90=T90-273.15。

本課件是可編輯的正常PPT課件一、何謂溫標2.國際實用溫標

根據第18屆國際計量大會的決議，自1990年1月1日起開始在全世界實行國際溫標(ITS－90)。

國際溫標指出，熱力學溫度為基本物理量，規定水的三相點溫度為273.16，單位為K，1K的大小為水的三相點熱力學溫度的1/273.16。由于攝氏溫標將冰點定義為0℃，而冰點比水的三相點低0.01K，那么冰點溫度為273.15K，即90國際溫標定義國際開爾文溫度T90和國際攝氏度t90，它們之間關系如同T和t一樣，即t90=T90-273.15。

本課件是可編輯的正常PPT課件

國際實用溫標是用來復現熱力學溫標的。自1927年建立國際實用溫標以來，為了更好地符合熱力學溫標，先后作了多次修改。根據第18屆國際計量大會(CGPM)及第77屆國際計量委員會(CIPM)的決議，自1990年1月1日起在全世界范圍內實行“1990年國際溫標(以下簡稱ITS-l990)”我國決定“1991年7月1日起有計劃逐步過渡施行90國際溫標”，1994年1月1日起已全面實施新溫標。一、何謂溫標2.國際實用溫標本課件是可編輯的正常PPT課件

ITS-l990國際實用溫標的主要內容有三點。（1）定義了熱力學溫度(符號為T)是基本的物理量，其單位為開爾文(符號為K)，定義lK等于水的三相點的熱力學溫度的1/273.16。攝氏溫度t90=T90-273.15，其單位為攝氏度(符號為℃)。（2）定義了17個固定點的溫度。這些固定點不僅保證了基準溫度的客觀性，且更為實用。（3）規定了不同溫度范圍內復現熱力學溫標的標準儀器，建立了標準儀器示值與國際溫標溫度。一、何謂溫標2.國際實用溫標本課件是可編輯的正常PPT課件

雖然有不少物體的某些性質或狀態（如電阻、體積、電勢等）會隨溫度的變化而變化，但并不是所有的物質都可以制作成溫度測量儀表。溫度測量儀表的性質必須滿足以下條件：物理特性與溫度之間關系適中，容易檢測和處理，且隨溫度呈單調線性變化。

除溫度以外，物理特性對其它物理量的靈敏度低。物理特性隨時間變化小，重復性好，沒有滯后和老化。

靈敏度高，堅固耐用，體積小，對檢測對象的影響小。機械性能好，耐化學腐蝕，耐熱性能好。能大批量生產，價格便宜，無危險性，無公害等。本課件是可編輯的正常PPT課件測溫方式溫度計種類常用測溫范圍（℃）測溫原理優點缺點非接觸式測溫儀表輻射式輻射式400～2000利用物體全輻射能隨溫度變化的性質測溫時不破壞被測溫度場低溫段測量不準，環境條件會影響溫度準確度光學式700～3200比色式900～1700紅外線熱敏探測-50～3200利用傳感器轉換進行測溫測溫時不破壞被測溫度場，響應快，測溫范圍大易受外界干擾，標定困難光電探測0～3500熱電探測200～2000非接觸式測溫儀表膨脹式玻璃液體-50～600利用液體體積隨溫度變化的性質結構緊湊、牢固可靠準確度低，量程和使用范圍有限雙金屬-80～600利用固體熱膨脹變形量隨溫度變化的性質壓力式液體-30～600利用定容氣體或液體壓力隨溫度變化的性質耐震，堅固，防爆，價格低廉準確度低，測溫距離短，滯后大氣體-20～350蒸汽0～250熱電偶鉑銠-鉑0～1600利用金屬導體的熱電效應測溫范圍寬，準確度高，便于遠距離、多點、集中測量和自動控制需冷端溫度補償，在低溫段測量準確度較低鎳鉻-鎳硅0～1200鎳鉻-考銅0～600熱電阻鉑電阻-200～500利用金屬導體或半導體的熱阻效應測溫準確度高，便于遠距離、多點、集中測量和自動控制不能測高溫，須注意環境溫度的影響銅電阻-50～150熱敏電阻-50～300二、溫度測量的方法及類型

本課件是可編輯的正常PPT課件溫度儀表接觸式溫度測量儀表非接觸式溫度測量儀表測量條件

感溫元件要與被測對象良好接觸；感溫元件的加入幾乎不改變對象的溫度；被測溫度不超過感溫元件能承受的上限溫度;被測對象不對感溫元件產生腐蝕

需要準確知道被測對象表面發射率；被測對象的輻射能充分照射到檢測元件上測量范圍

特別適合1200℃以下、熱容量大、無腐蝕性對象的連續在線測量溫度，對高于1800℃以上的溫度測量比較困難

原理上測量范圍可以從超低溫到極高溫，但1000℃以下測量誤差大，能測量運動物體和熱容小的物體溫度響應速度慢，通常為幾十秒到幾分鐘快，通常為2~3秒鐘其他特點

結構簡單、體積小、可靠、維護方便、價格低廉，儀表讀數直接反映被測物體實際溫度；可以方便地組成多路集中測量與控制系統

結構復雜、體積大、調整麻煩、價格昂貴；儀表讀數通常只反映被測物體表現溫度(需進一步轉換)；不容易組成測溫、控溫一體化的溫度控制裝置本課件是可編輯的正常PPT課件二、溫度測量的方法及類型裝配式熱電阻

電接點雙金屬溫度計

4鎧裝熱電偶

本課件是可編輯的正常PPT課件知識點2：熱電偶溫度測量儀表的認知

目前世界上科研和生產中應用最普遍、最廣泛的溫度測量儀表-特點：結構簡單，性能穩定，容易制作，使用方便，測量范圍寬，準確度高，熱慣性小，動態特性好，便于遠距離顯示和傳送信號。本課件是可編輯的正常PPT課件

將A、B兩種不同的導體焊接在一起，一端置于溫度為t的被測介質中，稱為工作端或熱端；另一端放在溫度為t0的恒定溫度下，稱為自由端或冷端。只要兩個焊接點的溫度不相等，閉合回路中就會有熱電勢產生，這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是根據熱電效應原理進行溫度測量的。

知識點2：熱電偶溫度測量儀表的認知

一、熱電偶測溫原理本課件是可編輯的正常PPT課件

設A、B兩種金屬的自由電子密度NA>NB，焊接點溫度t>t0，則熱電偶產生的熱電勢為：當冷端溫度t0恒定時，EAB（t0）為一常數，此時，熱電勢EAB（t，t0）就為熱端溫度t的單值函數，當構成熱電偶的熱電極材料均勻時，熱電勢只與工作端溫度t有關，而與熱電偶的長短及粗細無關。只要測出熱電勢的大小，就能知道被測溫度的高低，這就是熱電偶的測溫原理。一、熱電偶測溫原理本課件是可編輯的正常PPT課件熱能→電能本課件是可編輯的正常PPT課件（1）熱電效應（塞貝克效應）：若把A、B兩種不同的導體或半導體材料接成閉合回路，當回路兩個接點溫度不相同時，回路中產生熱電勢，形成電流的現象。

熱電勢由接觸電勢和溫差電勢兩部分組成。本課件是可編輯的正常PPT課件（2）接觸電勢：在兩種不同性質的導體或半導體材料相接觸點產生。

接觸電勢的大小與兩種金屬導體或半導體材料的性質和接觸點的溫度有關，方向由電子密度小的電極指向電子密度大的電極。本課件是可編輯的正常PPT課件（3）溫差電勢：同一種性質導體或半導體材料兩端因為溫度不同產生。

溫差電勢的大小與金屬導體或半導體材料的性質和兩端溫度有關，方向由低溫端指向高溫端。本課件是可編輯的正常PPT課件（4）熱電勢規定：熱電偶的熱電極中電子密度大的導體A為正極，電子密度小的B為負極，在參比端熱電勢的方向由A指向B。

AB本課件是可編輯的正常PPT課件結論熱電偶回路的熱電勢大小只與熱電極材料的性質及熱電偶兩端接點處的溫度有關，而與熱電極的直徑、長度及沿熱電極的溫度分布無關。熱電偶兩端溫度相等，兩個電極內部溫差電勢等于零，接點處接觸電勢大小相等、方向相反，回路熱電勢等于零。熱電偶兩個電極材料相同，接點處接觸電勢等于零，電極內部溫差電勢大小相等、方向相反，回路熱電勢等于零。熱電極材料一定，若保持熱電偶一端溫度t0不變，則

熱電偶回路的熱電勢與另一端溫度t一一對應。本課件是可編輯的正常PPT課件

熱電偶閉合回路中產生熱電勢的基本條件是什么？思考本課件是可編輯的正常PPT課件

1.均質導體定律

由一種均質導體(或半導體)組成的閉合回路，不論導體(半導體)的幾何尺寸及各處的溫度分布如何，都不會產生熱電勢。

由此定律可以得到如下的結論：（1）熱電偶必須由兩種不同性質的材料構成；（2）熱電勢與熱電極的幾何尺寸(長度、截面積等)無關；（3）由一種材料組成的閉合回路存在溫差時，回路如產生熱電勢，便說明該材料是不均勻的，據此可檢查熱電極材料的均勻性。

二、熱電偶的基本定律本課件是可編輯的正常PPT課件2.中間導體定律

由不同材料組成的熱電偶閉合回路中，若各種材料接觸點的溫度都相同，則回路熱電勢的總和等于零。

由此定律可以得到如下的結論：

在熱電偶回路中加入第三、四……種均質材料，只要中間接入的導體的兩端溫度相等則它們對回路的熱電勢就沒有影響，如圖所示。二、熱電偶的基本定律本課件是可編輯的正常PPT課件例1：當t為100℃，t0為0℃時，鉻合金-鉑熱電偶的E(100,0)=3.13mV，鋁合金-鉑熱電偶E(100,0)=-1.02mV，求鉻合金-鋁合金組成熱電偶的熱電勢E(100,0)。解：設鉻合金為A，鋁合金為B，鉑為C

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

簡化熱電偶熱電極的選配工作。本課件是可編輯的正常PPT課件3.中間溫度定律

接點溫度為t1和t3的熱電偶，產生的熱電勢等于兩支同性質熱電偶在接點溫度分別為t1，t2和t2，t3時產生的熱電勢的代數和，如圖所示。用公式表達為

二、熱電偶的基本定律式中，t2——中間溫度。此定律可證明如下:

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3.中間溫度定律

在上式中令t2=t0℃，t3=0℃，則有

二、熱電偶的基本定律

由此，在制定熱電偶分度表時，只需定出熱電偶冷端溫度為0℃、熱端溫度與熱電勢的函數表即可，冷端溫度不為0℃時熱電偶產生的熱電勢可按式(3-7)查表修正得到。補償導線在測溫回路中的連接本課件是可編輯的正常PPT課件思考：用S型熱電偶測量溫度差值。在t1=500℃時熱電勢EAB(t2,t1)=0.495mV，求溫度差值（t2-t1）是多少？本課件是可編輯的正常PPT課件S型(鉑銠10-鉑)熱電偶分度表

本課件是可編輯的正常PPT課件

用熱電偶測量金屬壁面溫度有兩種方案，如下圖所示，當熱電偶具有相同的參考端溫度t0時，問在壁溫相等的兩種情況下，儀表的示值是否一樣？為什么？做一做（a)(b)本課件是可編輯的正常PPT課件熱電偶的測量線路

將多支熱電偶串聯形成熱電堆，用于測量輻射溫度。

（一）串聯線路：將n支同型號熱電偶依次按照正負極相連接的線路。串聯線路總的熱電勢：優點：熱電勢大，測量精度比單支熱電偶高。缺點：只要有一支熱電偶斷路，整個測量系統不能工作。本課件是可編輯的正常PPT課件

并聯熱電偶用于測量多點的平均溫度。（二）并聯線路：將n支同型號熱電偶的正極和負極分別連接在一起的線路。

如果n支熱電偶的電阻值相等，則并聯線路的總熱電勢：特點：某支熱電偶斷路時，整個測量系統照常工作。本課件是可編輯的正常PPT課件

反向串聯熱電偶用于測量兩點的溫度差。（三）反向串聯線路：將兩支同型號熱電偶反向連接的線路。線路的總熱電勢：本課件是可編輯的正常PPT課件

不同材料構成的熱電偶，測溫范圍和性能各不相同。工業常用的標準化熱電偶見下表。三、常用熱電偶的性質熱電偶名稱分度號正熱電極負熱電極測溫范圍℃長期使用短期使用鉑銠30-鉑銠6B鉑銠30合金鉑銠6合金300～16001800鉑銠10-鉑S鉑銠10合金純鉑-20～13001600鎳鉻-鎳硅K鎳鉻合金鎳硅合金-200～12001300鎳鉻-銅鎳E鎳鉻合金銅鎳合金-40～800900標準熱電偶本課件是可編輯的正常PPT課件1．普通熱電偶

普通熱電偶主要由熱電極、絕緣子、保護套管、接線盒幾部分構成。

四、熱電偶的結構形式熱電偶的構造圖本課件是可編輯的正常PPT課件

2．鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶又稱纜式熱電偶，是由熱電極、絕緣材料和金屬保護套管三者加工在一起的堅實纜狀組合體。套管材料有銅不銹鋼及鎳基高溫合金等。熱電偶與套管之間填滿了絕緣材料的粉末，目前采用的絕緣材料大部分為氧化鎂。套管中的熱電極有單絲的，雙絲的和四絲的，彼此之間互相絕緣。

四、熱電偶的結構形式鎧裝熱電偶本課件是可編輯的正常PPT課件3．熱套式熱電偶

為了保護熱電偶能在高溫、高壓、大流量的介質中安全可靠地工作，近年來已生產一種專用于主蒸汽管道上的測量蒸汽溫度的新型高強度熱電偶，稱為熱套式熱電偶。它也可在其技術性能允許的其他工作部門用來測量氣態或液態介質的溫度。

四、熱電偶的結構形式熱套式熱電偶的結構及其安裝方式(a)結構圖；(b)安裝尺寸示意圖1-保溫層；2-熱套式熱電偶3-充滿介質的熱套；4-安裝套管5-電焊接口；6-主蒸汽管道壁；7-卡緊固牢

本課件是可編輯的正常PPT課件4．薄膜熱電偶

薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜連接而成的一種特殊結構的熱電偶。這種薄膜熱電偶的熱端既小又薄，熱容量很小，可以用于微小面積上的溫度測量，動態響應快，可測量瞬變的表面溫度。四、熱電偶的結構形式鐵-鎳薄膜熱電偶1-熱端接點2-襯架3-Fe膜4-Ni膜5-Fe絲6-Ni絲；7-接頭夾具本課件是可編輯的正常PPT課件

1．補償導線補償導線由廉價金屬制成，在0～100℃范圍內，其熱電特性與所連接的標準熱電偶的熱電特性完全一致或非常接近，使用補償導線相當于將熱電偶延長。五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法熱電偶名稱補償導線正極補償導線負極工作端為100℃，冷端為0℃時的標準熱電勢（mV）材料顏色材料顏色鉑銠10-鉑銅紅銅鎳綠0.645±0.037鎳鉻-鎳硅銅紅康銅藍4.095±0.105鎳鉻-銅鎳鎳鉻紅銅鎳棕6.317±0.170銅-銅鎳銅紅銅鎳白4.277±0.047常用熱電偶的補償導線

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1．補償導線五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法補償導線連接的熱電偶溫度計補償導線回路總熱電勢為本課件是可編輯的正常PPT課件EAB（t，0）=EAB(t,t0)+EAB(t0,0)=33.29+1.203=34.493mV由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表得t=829.8℃,

例3

用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量加熱爐的溫度。已知冷端溫度t0=30℃，測得熱電勢EAB（t，t0）為33.29mV,求加熱爐的溫度。所以加熱爐的溫度為829.8℃。

解：查鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表得EAB（30，0）=1.203mV。

本課件是可編輯的正常PPT課件2．熱電偶冷端溫度補償方法

為了保證測量的準確性，在使用熱電偶時，只有將冷端溫度保持為0℃，或者是進行一定的修正才能得出準確的測量結果。這樣做，就叫做熱電偶的冷端溫度補償。

五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法（1）冰浴法冰點槽1-熱電偶；2-補償導線；3-銅導線4-顯示儀表；5-保溫瓶；6-冰水混合物7-變壓器油；8-試管；9-蓋本課件是可編輯的正常PPT課件

2．熱電偶冷端溫度補償方法

五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法（2）計算法(查表修正法)

儀表機械零點調整法示意圖

首先用補償導線把熱電偶的冷端延長到某一溫度t0處（通常是環境溫度），然后再對冷端溫度進行計算修正。（3）顯示儀表機械零點調整法

本課件是可編輯的正常PPT課件2．熱電偶冷端溫度補償方法

五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法（4）補償電橋法

補償電橋（5）多點冷端溫度補償

多點參考端溫度用補償熱電偶連接線路1-切換開關；2-銅導線；3-動圈表本課件是可編輯的正常PPT課件

2．熱電偶冷端溫度補償方法

五、補償導線與熱電偶冷端溫度補償方法（6）晶體管PN結溫度補償法

根據測得的環境溫度，將一個相應的PN結上的電壓引入熱電偶回路，這種溫度補償的靈敏度和準確度都很高。

（7）計算機對冷端溫度的自動補償

計算機冷端溫度補償示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件六、熱電偶測溫系統的構成

熱電偶測溫系統一般由熱電偶、補償導線和顯示儀表三部分組成。測溫時必須注意：

（1）熱電偶、補償導線和顯示儀表的分度號必須一致；接線端極性必須正確。（2）如顯示儀表為動圈表，還必須考慮冷端溫度補償的問題。熱電偶測溫系統

1-熱電偶性

2-補償導線3-銅導線4-顯示儀表或信號轉換裝置本課件是可編輯的正常PPT課件七、熱電偶常用測溫電路

1.測量某點溫度的基本電路

測量某點溫度的基本電路2.測量兩點溫度差的測溫電路

測量兩點之間溫度差的測溫電路

本課件是可編輯的正常PPT課件七、熱電偶常用測溫電路

3.測量多點溫度的測溫電路

多點測溫電路1-熱電偶；2-補償導線；3-接線板；4-銅導線；5-切換開關；6-顯示儀表；7-補償熱電偶；8-恒溫器

本課件是可編輯的正常PPT課件做一做

用兩支分度號為K的熱電偶測量A區和B區的溫差，連接回路如右圖所示。當熱電偶參考端溫度t0為0℃時，儀表指示200℃。問在參考端溫度上升25℃時，儀表的指示值為多少？為什么？本課件是可編輯的正常PPT課件

熱電阻溫度計是利用金屬導體或半導體電阻值隨其本身溫度變化而變化的熱電阻效應實施溫度測量的。實驗證明，大多數金屬電阻當溫度上升l℃時，其電阻值大約增大0.4%-0.6%；而半導體電阻當溫度上升l℃時，電阻值下降3%-6%。常將金屬電阻元件稱為熱電阻，而將半導體電阻元件稱為熱敏電阻。金屬導體電阻與溫度的關系一般是非線性的，在溫度變化不大的范圍內可近似表示為：