温度检测方法及仪表
常用热电阻
铂电阻
电阻率较大，电阻-温度关系呈非线性，但测温范围广，精 度高，且材料易提纯，复现性好 工业用铂电阻分度号为Pt100和Pt10
铜电阻
电阻值与温度的关系几乎呈线性，电阻温度系数也较大，而且 其材料易提纯，价格比较便宜，但缺点是在100℃以上易被氧化 工业用铜热电阻的分度号为Cu50和Cu100
解决方法
把热电偶的冷端延伸到远离被测对象且温度比较稳定的地方 造成浪费 选用一种具有和所连接的热电偶相同的热电性能，其材料又是廉价金属导线
功能
其一实现了冷端迁移； 其二是降低了成本。
补偿导线
使用补偿导线注意问题
不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同 连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的 正负极一一对应 补偿导线连接端的工作温度不能超出（0~100℃），否则 会给测量带来误差。
在-50～180℃范围内，金属铜的电阻值与温度的关系为
Rt ? R0 (1 ? ? t)
温度 t℃时的电阻值
温度 0℃时的电阻 值
温度检测方法及仪表
?热电阻温度计 应用于-200~600℃范围内的温度测量
热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒 热电阻的材料要求：
电阻温度系数要大；电阻率尽可能大，热容量要小，在测 量范围内，应具有稳定的物理和化学性能；电阻与温度的关系最好 接近于线性； 应有良好的可加工性，且价格便宜。
3.3 温度检测方法
本 ?温度检测方法
节
主
要 内
?应用热膨胀测温
Байду номын сангаас
容
?应用热电阻原理测温
?应用热电效应测温
温度检测方法及仪表
?温度检测的基本知识
温度：反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过 程相联系。
温度概念的建立及测量：以热平衡为基础的， 温度最本质的性质：当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生
冷端温度补偿 问题引出
解决方法
热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的 热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪 表就是根据这一关系进行刻度的。
材料有关
? AB (t)
? A (t, t0)
A
B
? B (t,t0 )
温差有关 ? AB (t0 ) 材料有关
温差有关
? AB (t, t0 ) ? ? AB (t) ? ? B (t, t0 ) ? ? AB (t0 ) ? ? A (t, t0 ) ? ? AB (t) ? ? B (t) ? ? B (t0 ) ? ? AB (t0 ) ? ? A (t) ? ? A(t0 ) ? ? AB (t) ? ? B (t) ? ? A (t) ? [? AB (t0 ) ? ? B (t0 ) ? ? A (t0 )] ? FAB (t) ? FAB (t0 )
备注：
? 热电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材料和材 料两端连接点所处的温度有关，与热电偶丝的直径、长 度及沿程温度分布无关。
? 只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶，相同材 料组成的闭合回路不会产生热电势。
? 热电偶的两个热电极材料确定之后，热电势的大小只 与热电偶两端接点的温度有关。如果 t 0已知且恒定，回 路总热电势EAB（T，T0）只是温度T的单值函数。
热敏电阻
（负温度系数热敏电阻 NTC ）
电阻温度系数约为铂电阻的4～9倍，且本身电阻值较高。半导体 热敏电阻的电阻-温度特性呈非线性，并且稳定性和互换性差。
温度检测方法及仪表
热电阻结构
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温度检测方法及仪表
测温元件安装注意事项 插入深度要求 测量端应有足够的插入深度，应使保护套管的测量端超过管 道中心线5~10mm。 插入方向要求 保证测温元件与流体充分接触，最好是迎着被测介质流向插 入，正交90°也可，但切勿与被测介质形成顺流。
分度表
如果能使冷端温度t0 固定，则总电势就只与温度t成单值函数关系
? AB (t, t0 ) ? FAB (t) ? C
分度表-----当冷端（参比端）温度为0度时 热电势与热端温度之间 关系列成表格
如 分度表.doc和热电偶电阻分度表.exe
(2)补偿导线
问题引出
热电偶冷端暴露于空间，受环境温度影响 热电极长度有限，冷端受到被测温度变化的影响
导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状态，则它们具 有相同的温度。 测量方法：接触式测温和非接触式测温
温度检测方法及仪表
接触式测温
温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。
(1) 膨胀式温度计
(2) 热电阻温度计
(3)热电偶温度计
(4)其他原理的温度计
特点 直观、可靠，测量仪表也比较简单
温度检测方法及仪表
?应用热膨胀原理测温
测量原理
物体受热时产生膨胀
液体膨胀式温度计
固体膨胀式温度计
玻璃管温度计
双金属温度计
温度检测方法及仪表
双金属温度计原理图
?应用热电阻原理测温
测量原理
导体或半导体的电阻值随温度变化
T
热电阻
R
在0～630.74℃范围内，金属铂的电阻值与温度的关系为
Rt ? R0 [1? At ? Bt 2 ? Ct 3 ]
流体流动方向
温度检测方法及仪表
?应用热电效应测温
测量原理
热电极
两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T﹥ T0时，回路中会产生热电势 热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定
热电 偶接 点
接触电势
温差电势
KT1
? EA(T,T0) ? e T0 NA d(NA ?T)
闭和回路总电势
温标。在0度和100度之间分成100等分，每一分为一摄氏度，符号为℃。 华氏温标
---------规定在大气压下，纯水的冰融点为32度，纯水的沸点为212度，中间划 分为180等分，每一分为一华氏度，符号为℉。 热力学温标
---------又称开尔文温标，单位为开尔文（K）。
国际实用温标 ---------是一种符合热力学温标又使用简单的温标。 最新温标是1990年国际温标 (ITS－90)
非接触测温 温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射
能的大小来推算被测物体的温度。 (1) 辐射式温度计 (2) 光纤式温度计：
特点 不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。精度一般不高。
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温标
摄氏温标 ---------是把标准大气压下纯水的冰融点定为0度，纯水的沸点定为100度的一种