热电阻温度计、膨胀式和压力式温度计
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化工厂仪表分类
化工厂仪表主要分为以下几类:
1. 温度测量仪表:主要有液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计(双金属温度计)、压力式温度计和热电阻温度计等。
这些仪表可用于测量化工生产过程中的温度参数和变化情况。
2. 压力测量仪表:主要用于测量压力、液位等参数,包括压力表、压力变送器、压力开关等。
3. 流量测量仪表:用于测量流体的流量,如流量计、流量开关等。
4. 物位测量仪表:用于测量液体、固体物料的液位或料位,如液位计、料位计等。
5. 气体分析仪表:用于测量气体成分和浓度,如气体分析仪、气相色谱仪等。
6. 调节阀和执行机构:调节阀是化工厂自动化控制系统中非常重要的组成部分,用于控制各种工艺参数,如温度、压力、流量等;执行机构则用于驱动调节阀等设备。
这些仪表在化工厂中起着至关重要的作用,可以全面监测化工生产期间的温度、压力、流量等参数,生成相关检测数据,再通过调节温度等参数对整个生产过程进行有效控制。
机械温度计原理机械温度计原理机械温度计是指通过机械运动来测量温度的温度计,如膨胀式温度计,压力式温度计等。
机械温度计具有结构简单,使用方便,精度较高等优点,被广泛应用于工艺控制、仪表测量等方面。
一、膨胀式温度计膨胀式温度计是一种通过固体物质的热膨胀来测量温度的温度计。
其基本原理是:在固体物质受到热量作用时,其分子减振振幅增大,分子之间的距离变大,从而使固体物质体积膨胀。
膨胀式温度计可以利用物质的膨胀来测量温度。
膨胀式温度计的基本结构是:固定杆、膨胀杆、传动机构和指针机构。
固定杆和传动机构固定在温度计的外壳上,膨胀杆则直接暴露在外界温度下,指针机构通过传动机构驱动指针转动。
膨胀式温度计的测量范围及精度主要取决于选择的膨胀杆材料,常用的膨胀杆材料有金属、合金、石英等。
由于膨胀式温度计测量精度高,使用方便,因此在各个领域得到了广泛的应用,热力学、化学等领域的温度测量。
二、压力式温度计压力式温度计是一种通过物质的压缩变化来测量温度的温度计。
其基本原理是:物质的压缩系数与温度密切相关,当温度升高时,物质的压缩系数会发生变化,从而使物质的压缩变化量发生变化。
压力式温度计可以利用物质的压缩变化来测量温度。
压力式温度计的基本结构是:感温元件、弹性元件、传动机构和指针机构。
感温元件暴露在外界温度下,受温度作用后会发生相应的压缩变化,使弹性元件发生形变,从而驱动传动机构和指针机构转动。
压力式温度计的测量范围及精度主要取决于选择的感温元件及其传感器。
常用的感温元件包括液体、气体、固体等,常用的传感器包括热电偶、热电阻、绝热电阻等。
由于压力式温度计使用方便,测量精度高,因此在各个领域得到了广泛的应用,石油化工、化学、机械、航空等领域的温度测量。
机械温度计是一种常见的温度测量仪器,其基本原理是利用物质的热膨胀或压缩变化来测量温度。
机械温度计具有结构简单,使用方便,测量精度高等优点,在实际应用中得到了广泛的应用。
机械温度计的优点1. 结构简单:机械温度计的结构相对简单,因此容易制造、维护和使用。
5种常见温度计的工作原理(动图)介绍以下五种常见的工业用温度计:液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。
液体膨胀式温度计液体膨胀式温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制造而成的。
最常见的为玻璃管液体温度计,它利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。
由液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分组成。
液体可为:水银、酒精、甲苯等。
图:玻璃管液体温度计使用玻璃管液体温度计时,视线应与标尽垂直,并与液柱于同一水平面上,手持温度计顶端的小耳环,不可触摸标尺。
固体膨胀式温度计固体膨胀式温度计利用两种线膨胀系数不同的材料制成。
常见的类型有:杆式温度计(一般采用膨胀系数较大的固体材料构成),双金属片式温度计(它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成)。
固体膨胀式温度计具有结构简单、可靠的优点,但精度不高。
压力式温度计压力式温度计是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质,通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。
压力式温度计的工作介质可以是气体、液体或蒸汽。
压力式温度计简单可靠、抗震性能好,具有良好的防爆性,故常用在飞机、汽车、拖拉机上,也可用它做温度控制信号;这类温度计动态性能差,示值的滞后大,不能用于测量迅速变化的温度。
热电偶温度计热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。
两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。
根据热电偶的材质和结构不同,可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。
热电阻温度计随着温度的升高,导体或半导体的电阻会发生变化,温度和电阻间具有单一的函数关系,利用这一函数关系来测量温度的方法,即为热电阻测温法,用于测温的导体或半导体被称为热电阻。
图:三线制热电阻温度计测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。
测温仪表分类
从测温方式的角度来看大体可以把温度测量分成两类:接触式测温仪表和非接触式测温仪表。
接触式测温仪表在测温过程中测温元件与被
测物体相接触,通过热传递来测量物体温度。
这类温度计结构简单、
可靠性好,测量精度较高。
但是由于测温过程中要通过热传递实现,
所以这类仪表在测温过程中延迟较严重,不适合测量快速变化的温度;同时,接触式测温过程“接触”是测量的关键,所以对于运动物体的
温度测量采用此类方法比较困难;接触式测温要通过热传递实现,会
带来仪表和被测物体间的热量迁移,很容易破坏被测物体的温度场;受测温材料的限制,此类方法不适合高温、腐蚀物体的温度测量。
非
接触式测温仪表和被测物体不接触,通过测量物体的辐射能来判断物
体温度。
因此,这类仪表测量响应快。
测温范围广,不会破坏被测物
体温度场;但由于辐射能在传递过程中受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响较大,使此类仪表的测量误差较大。
接触式测温仪表分类:
1、膨胀式温度计:固体膨胀式温度计、液体膨胀式温度计
2、压力式温度计
3、热电偶温度计
4、电阻式温度计:金属热电阻式温度计、半导体热敏电阻温度计
非接触式测温仪表分类:
1、辐射温度计
2、亮度温度计
3、比色温度计。
空分设备常用的温度计川汇气体1)、工业内标式玻璃液体温度计。
它是利用水银或酒精受热后体积膨胀的原理制成的。
使用范围为-100~600℃,常用量程为0~100℃。
优点是结构简单,反应快,准确。
缺点是只能就地测量,不能远距离传送,无法实行自动控制。
在小型空分装置中用于空压机、氧压机各级气体测温和冷却水的测温以及加温解冻时的测温。
注意:使用时应把温度计尾部全部插入被测介质中。
由于温度计是玻璃制品,要防止断裂和急冷急热。
2)、热电偶温度计。
测温元件由两根不同的金属丝组成。
一端焊接起来,称为工作端或热端,与被测对象接触。
另一端用导线连接至显示仪表,由于两端的温度不同,会同时产生热电势,对于一定材料组成的热电偶,如果冷端温度保持不变,热电势随热端的温度变化,因此,测出热电势就能确定温度高低。
热电偶温度计在工业上可用在测量0~1800℃范围内的液体、气体、蒸气和固体表面温度,目前还在向低温领域扩大。
它具有结构简单、使用方便、准确度高、范围宽的优点,便于远距离传送进行集中检测和自动控制。
在空分装置中常用在测量压缩机的气体温度。
通常采用镍铬-镍硅(分度号K),0~1300℃;镍铬-康铜(分度号E),0~800℃。
一般用于纯化器或干燥器的测温和控制。
3)、热电阻温度计。
它是由热电阻和与它配套的显示仪表组成的。
热电阻元件利用金属(或半导体)的电阻值随温度变化的特性制成,因此,测出电阻的变化就可以测出温度的变化。
铂热电阻(分度号为Pt100)在工业上可用来测量-200~650℃范围内的温度。
它除具有热电偶的优点外,还具有在低温范围内测量精度高的优点,因此在低温领域中应用更为广泛。
在空分装置中用在保冷箱内的低温测量。
4)、压力表式温度计。
它是利用密封容器内的气体(或蒸气,液体)的压力随温度变化的原理制成的。
测温时把温包插入被测介质中。
当温度变化时,温包内气体(或蒸气、液体)的压力发生变化,经毛细管传给弹性压力计,根据压力的变化就能测出温度的变化。