现场常用仪表
（温度）
一、温标
1、温度的数值表示方法称为温标。它规定了温度
的读数的起点（即零点）以及温度的单位。各类温
度计的刻度均由温标确定。 2、国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、 热力学温标等。
几种温标的对比
正常体温 为37 C ， 相当于华 氏温度多 少度？
二、双金属温度计
测量原理 物体受热时产生膨胀
补偿导线型号（续）
型号 配用热电偶 正 -负 型号 导线外皮 颜色 正 -负 红 -绿 红 -黄 100C时的 热电势/ mV 0.647 2.744
RC NC EX JX TX
R （铂铑13—铂） N（镍铬硅—镍硅）
RC NC EX JX TX
E （镍铬—铜镍）
J（铁—铜镍） T （铜—铜镍 ）
常用的补偿方法：
冰点法、热电势修正法、冷端补偿器法、补偿导线法
补偿导线原理
是最常用的方法，即把热电偶延长把冷端引至温度较稳定 的地方(通常为控制室)，然后由人工来调正冷端温度，即
把仪表零点调至室温,或由仪表内电路进行自动补偿。对于
贵金属热电偶把热电偶延长也是不可能的，因为价格太高 行不通，就用热电特性相近的贱金属来做延长导线，中间 温度定则是应用补偿导线的理论基础。补偿导线并不能自 动补偿热电偶冷端温度的变化，仅只是将热电偶冷端引至
双金属温度计的工作原理是利 用二种不同温度膨胀系数的金 属，为提高测温灵敏度，通常 将金属片制成螺旋卷形状，当 多层金属片的温度改变时，各 层金属膨胀或收缩量不等，使 得螺旋卷卷起或松开。 由于螺旋卷的一端固定而另一 端和一可以自由转动的指针相 连，因此，当双金属片感受到 温度变化时，指针即可在一圆 形分度标尺上指示出温度来
红 -棕
红 -紫 红 -白
6.319
5.264 4.279
四、热电阻
• 的电阻值随温度变化而变化这一特性来测 量温度及与温度有关的参数。热电阻大都 由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂 和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料 制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号 通过引线传递到计算机控制装置或者其它 二次仪表上。
缺点：容易受到外界因素的干扰，测量误差较大。
红外测温仪
• 红外测温仪的测温原理是将物体发射的红
外线具有的辐射能转变成电信号，红外线
辐射能的大小与物体本身的温度相对应，
红外测温仪根据转变成电信号的大小，可
以确定物体的温度。
谢谢
自由端 参考端 冷端
中间导体定律
在热电偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要 所插入的材料两端连接点温度相同，则所插入的第三种材 料不影响原回路的热电势。 EABC(T,T0)= EAB(T,T0)
热电偶回路中可接入测量热电势的仪表，只要仪表处于稳定的环境 温度，原热电偶回路的热电势将不受接入测量仪表的影响 同时该定律还表明热电偶的接点不仅可以焊接而成，也可以借用均 质等温的导体加以连接
安装要求
• 热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保 护套管，以方便检修和更换 • 测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护 管插入深度应为管径的一半) • 要根据不同的温度选择不同的测量元件。一般测量温度小
于400℃时选择热电阻
热电阻
非接触式测温
测温元件不与被测对象接触，而是通过热辐射进 行热交换，由热辐射能大小算出被测对象温度 优点：测量范围广，不破坏温度场，响应快，干 扰小，可用于测量运动的被测对象和有强电磁干 扰、强腐蚀的场合。
中间温度定律
A和B组成的热电偶回路，接点温度分别为T和To时的 热电势EAB(T ,To)等于热电偶在连接点温度为(T,Tn)和 (Tn,To)时的热电势EAB(T ,Tn)和EAB(Tn,To)的代数和
EAB(T,T0)= EAB(T,Tn)+ EAB(Tn,T0)
EABB’A’(T, Tn, T0)=EAB(T, Tn)+ EA’B’(Tn, T0)
热电偶的结构
热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒组成 连接形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰 连接、无固定装置等。
绝缘管
管
热电偶的结构
用以防止两根热电极短路，通常采用氧化铝或工业陶瓷
保护套管
保护套管避免热电极受被测介质的化学腐蚀或机械损伤。 其材质一般根据测量范围、加热区长度、环境气氛以及测温 的时间常数等条件来确定，具体选择时可查阅有关技术手册。 科学研究中所用的热电偶有时用细热电极丝自制焊接而成， 也可不用保护套管以减少热惯性，提高测量精度。
-270～1370 C －270～800 C
9.587
41.276 ——?
几种常用热电偶的热电势与温度的关系
K系列热电偶
热电偶的冷端补偿
理论上，热电偶是冷端以0℃为标准进行测量的。然而， 通常测量时仪表是处于室温之下的，但由于冷端不为0℃，
造成了热电势差减小，使测量不准，出现误差。因此为
减少误差所做的补偿措施就是冷端温度补偿
温度较稳定的地方而已，补偿还要由人工和仪表来进行。
补偿导线
补偿导线
回路总热电势为 E=EAB(T,T0’)+EA’B’(T0’,T0)
EAB(T0’,T0)=EA’B’(T0’,T0)
E=EAB(T,T0)
R型延长线
补偿导线的正确使用
① 各种补偿导线只能与相应型号的热电偶用； ② 使用时必须各极相连，切勿将其极性接反； ③如果用普通铜导线，根据热电偶原理，接线处又 会产生温差电势，就会产生测量误差
双金属温度计
三、
结构简单、制作方便
热电偶
应用最普遍、最广泛的温度测量元件 测量范围宽、准确度高、热惯性小 直接输出直流电压信号，可以远传，便于集中检 测和自动控制。 微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。
热电偶测温原理 热电效应(赛贝克效应)
热电势
测量端 工作端 热端
热电极
接线盒
接线盒一般由铝合金制成，固定接线座，连接补偿导线偶
八种国际通用热电偶：
B: 铂铑30—铂铑6、 R: 铂铑13—铂、
K: 镍铬—镍硅、 J: 铁—铜镍 、 T: 铜—铜镍
S: 铂铑10—铂、
N: 镍铬硅—镍硅、 E: 镍铬—铜镍、
用于制造铂热电偶的各种铂热电偶丝
几种常用热电偶的测温范围及热电势
分度号 名称 测量温度范围 1000C 热电势/ mV
B
R
铂铑30－铂铑6
铂铑13—铂
50～1820 C
-50～1768 C
4.834
10.506
S
K E
铂铑10—铂
镍铬－镍铬 (铝) 镍铬－铜镍 (康铜)
-50～1768 C