温度的检测设计知识.ppt

课程设计任务书
题目：金属镁还原生产工业窑炉温度检测系统
基本数据：
炉膛工作温度1170～1200℃；
工作时炉顶外气温：50～65℃；
检测温度显示仪表：动圈仪表或数码仪表。
仪表室温度18～25℃；
炉膛容积尺寸：20000×3000×1650mm
窑炉侧壁厚：500mm、顶壁厚320mm;
检测温度范围：50～1300℃；
窑炉至仪表室距离：30m.
设计任务要求：
温度检测流程图一份，图幅为1或2号；
温度检测电路图一份，图幅为1号；
温度检测系统设计说明书（论文）一份，字数为6000～15000字。
时间：2013.6.17～28号；
按标准档案袋封装，以小班级为单位交给指导教师批阅并评判成绩。热电偶、测温电阻器、热敏电阻、感温铁氧体、石英晶体振动器、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅分类分类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。EAB（T1,T0）=EAB（T1,T2）+EAB（T2,T0）热电偶材料应满足：
物理性能稳定，热电特性不随时间改变；
化学性能稳定，以保证在不同介质中测量时不被腐蚀；
热电势高，导电率高，且电阻温度系数小；
便于制造；
复现性好，便于成批生产。1．铂—铂铑热电偶(S型)分度号LB—3
工业用热电偶丝：Φ0.5mm，实验室用可更细些。
正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。
负极：铂丝。
测量温度：长期：1300℃、短期：1600℃。
特点：
材料性能稳定，测量准确度较高；可做成标准热电偶
或基准热电偶。用途：实验室或校验其它热电偶。
测量温度较高，一般用来测量1000℃以上高温。
在高温还原性气体中（如气体中含Co、H2等）易被侵
蚀，需要用保护套管。
材料属贵金属，成本较高。
热电势较弱。2．镍铬—镍硅(镍铝)热电偶(K型)分度号EU—2
工业用热电偶丝：Φ1.2~2.5mm，实验室用可细些。
正极：镍铬合金(用88.4～89.7％镍、9～10％铬，0.6％硅，0.3％锰，0.4～0.7％钴冶炼而成)。
负极：镍硅合金(用95.7～97％镍,2～3％硅,0.4～0.7％钴冶炼而成)。
测量温度：长期1000℃，短期1300℃。
特点：
价格比较便宜，在工业上广泛应用。
高温下抗氧化能力强，在还原性气体和含有SO2，
H2S等气体中易被侵蚀。
复现性好，热电势大，但精度不如WRLB。3．镍铬—考铜热电偶(E型)分度号为EA—2
工业用热电偶丝:Ф1.2～2mm，实验室用可更细些。
正极：镍铬合金
负极：考铜合金（用56％铜，44％镍冶炼而成）。
测量温度：长期600℃，短期800℃。
特点：
价格比较便宜，工业上广泛应用。
在常用热电偶中它产生的热电势最大。
气体硫化物对热电偶有腐蚀作用。考铜易氧化变
质，适于在还原性或中性介质中使用。4．铂铑30—铂铑6热电偶(B型)分度号为LL—2
正极：铂铑合金（用70％铂，30％铑冶炼而成）。
负极：铂铑合金（用94％铂，6％铑冶炼而成）。
测量温度：长期可到1600℃，短期可达1800℃。
特点：
材料性能稳定，测量精度高。
还原性气体中易被侵蚀。
低温热电势极小，冷端温度在50℃以下可不加补偿。
成本高。（二）常用热电偶的结构类型
1．工业用热电偶
下图为典型工业用热电偶结构示意图。它由热电偶丝、绝缘套管、保护套管以及接线盒等部分组成。实验室用时，也可不装保护套管，以减小热惯性。(a)
方法
冰点槽法
计算修正法
补正系数法
零点迁移法
冷端补偿器法
软件处理法1.冰点槽法
把热电偶的参比端置于冰水混合物容器里，使T0=0℃。这种办法仅限于科学实验中使用。为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。2.计算修正法
用普通室温计算出参比端实际温度TH，利用公式计算

例用铜-康铜热电偶测某一温度T，参比端在室温环境TH中，测得热电动势EAB(T，TH)=1.999mV，又用室温计测出