1、 七、測溫元件的安裝七、測溫元件的安裝 （一）接觸式測溫元件的安裝（一）接觸式測溫元件的安裝 接觸式測量儀表測得的溫度都是由測溫元件接觸式測量儀表測得的溫度都是由測溫元件決定的。在正確選擇了測溫元件和顯示儀表之決定的。在正確選擇了測溫元件和顯示儀表之后，若不注意測溫元件的正確安裝，測量精度后，若不注意測溫元件的正確安裝，測量精度將得不到保證。工業上，一般按下列要求進行將得不到保證。工業上，一般按下列要求進行安裝。測量元件的安裝要求如下：安裝。測量元件的安裝要求如下：溫度的測量與變送（續）溫度的測量與變送（續） 七、測溫元件的安裝七、測溫元件的安裝 （1 1）正確選擇測溫點）正確選擇測溫點 a

2、a在測量管道溫度時，應保證測溫元件與流體充分接觸，在測量管道溫度時，應保證測溫元件與流體充分接觸，安裝時測量元件應迎著被測介質流向插入，至少須與被測介安裝時測量元件應迎著被測介質流向插入，至少須與被測介質正交（成質正交（成9090），切勿與被測介質形成順流，如圖），切勿與被測介質形成順流，如圖c c所示。所示。 b b測溫點不應在死角區域，應盡量避開有電磁場干擾源的測溫點不應在死角區域，應盡量避開有電磁場干擾源的場合。避不開時應采取抗干擾措施。場合。避不開時應采取抗干擾措施。溫度的測量與變送（續）溫度的測量與變送（續）（2 2）合理確定測溫元件的插入深度）合理確定測溫元件的插入深度 應使感溫元

3、件能夠充分地感受被測物體的實際溫度。應使感溫元件能夠充分地感受被測物體的實際溫度。 a a在管道上安裝時，測量元件的感溫點應處于管道中心流在管道上安裝時，測量元件的感溫點應處于管道中心流速最大處。若工藝管道過細（直徑小于速最大處。若工藝管道過細（直徑小于8080毫米），應插入毫米），應插入彎頭處或加裝擴大管，測溫元件安裝如圖所示。彎頭處或加裝擴大管，測溫元件安裝如圖所示。 b b在設備上安裝時，一般插入深度應使感溫部分處于具有在設備上安裝時，一般插入深度應使感溫部分處于具有代表性的熱區域內。代表性的熱區域內。測溫元件的安裝測溫元件的安裝（續）（續）（3 3）測溫元件的安裝應確保安全可靠。）測溫

4、元件的安裝應確保安全可靠。a a凡安裝承受壓力的感溫元件，都必須保證其密封性。當凡安裝承受壓力的感溫元件，都必須保證其密封性。當介質工作壓力超過介質工作壓力超過10MPa10MPa時，還必須另外加裝保護外套。時，還必須另外加裝保護外套。薄壁管道上安裝測溫元件時，需在連接頭處加裝加強板。薄壁管道上安裝測溫元件時，需在連接頭處加裝加強板。 b b在高溫下工作的熱電偶，其安裝位置應盡可能保持垂直，在高溫下工作的熱電偶，其安裝位置應盡可能保持垂直，以防止保護管在高溫下產生變形。以防止保護管在高溫下產生變形。c c在介質具有較大流速的管道中，安裝測溫元件時必須傾在介質具有較大流速的管道中，安裝測溫元件時

5、必須傾斜安裝，以免受到過大的沖蝕。斜安裝，以免受到過大的沖蝕。d d熱電偶、熱電阻接線盒面蓋應向上密封，以免雨水或其熱電偶、熱電阻接線盒面蓋應向上密封，以免雨水或其它液體、臟物進入接線盒中而影響測量。它液體、臟物進入接線盒中而影響測量。測溫元件的安裝測溫元件的安裝（續）（續）八、溫度顯示儀表八、溫度顯示儀表 利用熱電偶和熱電阻可以把被測溫度利用熱電偶和熱電阻可以把被測溫度的高低分別轉換成相應熱電勢和電阻值，的高低分別轉換成相應熱電勢和電阻值，如何測量熱電勢和電阻值，并指示出對應如何測量熱電勢和電阻值，并指示出對應于這些信號的溫度。目前工業溫度顯示儀于這些信號的溫度。目前工業溫度顯示儀表三大類：

6、動圈式顯示儀表、電子自動平表三大類：動圈式顯示儀表、電子自動平衡式顯示儀表、數字式顯示儀表。衡式顯示儀表、數字式顯示儀表。1 1、動圈式溫度顯示儀表、動圈式溫度顯示儀表 （1 1）結構組成）結構組成溫度顯示儀表溫度顯示儀表：（1）動圈式溫度顯示儀表結構組成 動圈表動圈表A. A. 永久磁鐵：用于產生磁場；永久磁鐵：用于產生磁場；B. B. 鐵芯：使磁場的磁力線分布均勻合理；鐵芯：使磁場的磁力線分布均勻合理；C. C. 動圈：用銅漆包線繞制，置于空氣隙磁場中；動圈：用銅漆包線繞制，置于空氣隙磁場中；D. D. 張絲：支承動圈，作連接導線用，平衡動圈扭轉；張絲：支承動圈，作連接導線用，平衡動圈扭轉

7、；E. E. 指針：固定在動圈上，隨動圈轉動；指針：固定在動圈上，隨動圈轉動；F. F. 刻度盤：指示被測參數；刻度盤：指示被測參數；G. G. 平衡重錘：調整轉動部分重心與轉軸中心重合；平衡重錘：調整轉動部分重心與轉軸中心重合；H. RH. RT T是動圈的溫度補償電阻，是半導體熱敏電阻。補償是動圈的溫度補償電阻，是半導體熱敏電阻。補償動圈銅線電阻隨溫度變化而變化所引起的誤差；動圈銅線電阻隨溫度變化而變化所引起的誤差；I. RI. RB B：錳銅電阻；熱敏電阻：錳銅電阻；熱敏電阻R RT T溫度特性曲線非線性，與溫度特性曲線非線性，與R RB B 并聯以校正其溫度特性。并聯以校正其溫度特性。

8、J. RJ. R串串：動圈表的量程電阻。：動圈表的量程電阻。 動圈式溫度顯示儀表動圈式溫度顯示儀表 （2 2）工作原理）工作原理 動圈儀表是利用永久磁鐵形成的磁場，對通過信號電流的線圈產生作動圈儀表是利用永久磁鐵形成的磁場，對通過信號電流的線圈產生作用力矩與彈性支承機構的反作用力矩相平衡而工作的一種磁電式儀用力矩與彈性支承機構的反作用力矩相平衡而工作的一種磁電式儀表。其工作原理可用下式表示：表。其工作原理可用下式表示： = KI = KI 式中：式中： 動圈偏轉角；動圈偏轉角；I I 通過動圈的電流；通過動圈的電流； K K 比例常數。比例常數。 又：又： 式中：式中：E E 動圈表的輸入毫伏

9、信號；動圈表的輸入毫伏信號； R R動圈表整個測量回路的電阻，包括動圈內阻和外線電阻。動圈表整個測量回路的電阻，包括動圈內阻和外線電阻。 所以：所以： 由上式可知，動圈的偏轉角與流過動圈的電流成正比。當配合熱由上式可知，動圈的偏轉角與流過動圈的電流成正比。當配合熱電偶測溫時只要保證整個測量回路的總電阻電偶測溫時只要保證整個測量回路的總電阻R R保持不變，則動圈偏保持不變，則動圈偏轉角就與電動勢轉角就與電動勢E E成正比。成正比。REI動圈式溫度顯示儀表動圈式溫度顯示儀表 ERK 對應動圈表的電動勢對應動圈表的電動勢E E，在動圈表電阻回路中就有一個，在動圈表電阻回路中就有一個I I，動圈表就有

10、一個相應的偏轉角動圈表就有一個相應的偏轉角 。 如果如果E E是由測溫熱電偶產生的毫伏信號，則動圈表可為是由測溫熱電偶產生的毫伏信號，則動圈表可為溫度刻度，指針可直接指示溫度，因此溫度刻度，指針可直接指示溫度，因此動圈式儀表實際上動圈式儀表實際上是一種測量電流的儀表。是一種測量電流的儀表。 配用熱電偶測溫的動圈儀表，一般情況下補償電橋設計配用熱電偶測溫的動圈儀表，一般情況下補償電橋設計在室溫（在室溫（25250 0c) c)平衡。平衡。由動圈儀表的測量原理知道配用熱由動圈儀表的測量原理知道配用熱電偶測溫時，測量電路總電阻必須恒定，在動圈儀表內阻電偶測溫時，測量電路總電阻必須恒定，在動圈儀表內阻

11、已定的情況下，均規定外線電阻已定的情況下，均規定外線電阻R R外外1515 。外線電阻包括。外線電阻包括熱電偶電阻、補償電橋等效電阻、補償導線電阻。如果上熱電偶電阻、補償電橋等效電阻、補償導線電阻。如果上述電阻不足述電阻不足15 15 ，需要錳銅絲電阻補足。，需要錳銅絲電阻補足。例：例：動圈式溫度顯示儀表 2、電子電位差計、電子電位差計 由于動圈式儀表實際上是一種測量電流的儀表，因此能由于動圈式儀表實際上是一種測量電流的儀表，因此能引起電流變化的各種干擾因素都會導致測量誤差，這種誤引起電流變化的各種干擾因素都會導致測量誤差，這種誤差不是靠提高儀表的加工要求所能彌補的。同時，它的可差不是靠提高儀

12、表的加工要求所能彌補的。同時，它的可動部分容易損壞，怕震動，且不便于實現自動記錄。然而，動部分容易損壞，怕震動，且不便于實現自動記錄。然而，利用自動電子電位差計來測量電勢，就可以克服以上的缺利用自動電子電位差計來測量電勢，就可以克服以上的缺點，提高測量精度。點，提高測量精度。（1 1）. . 手動電位差計手動電位差計 如圖所示，當增減砝碼與被稱物體達到平衡時，被稱物如圖所示，當增減砝碼與被稱物體達到平衡時，被稱物體的重量就等于砝碼的重量。電位差計就是根據這種平衡體的重量就等于砝碼的重量。電位差計就是根據這種平衡法（也稱補償法、零值法）將被測電勢與已知的標準電勢法（也稱補償法、零值法）將被測電勢

13、與已知的標準電勢進行比較而工作的。當兩者的差值為零時，被測電勢就等進行比較而工作的。當兩者的差值為零時，被測電勢就等于已知的標準電勢。于已知的標準電勢。 溫度顯示儀表溫度顯示儀表最簡單的手動電位差計原理線路圖如圖最簡單的手動電位差計原理線路圖如圖b b所示。圖中滑線所示。圖中滑線電阻電阻R R用線性度很高的錳銅線繞制，大小已知。通過它的電用線性度很高的錳銅線繞制，大小已知。通過它的電流是規定的（流是規定的（I I的大小可通過調節的大小可通過調節R RJ J使電流表指在規定值使電流表指在規定值上），所以上），所以R R上的每一部分電壓降都是已知的。上的每一部分電壓降都是已知的。G G為檢流計，為

14、檢流計，是靈敏度很高的電流計。當測量未知電勢時，只需把它接入是靈敏度很高的電流計。當測量未知電勢時，只需把它接入電路，移動滑動觸點電路，移動滑動觸點C C的位置，直至檢流計指零為止。的位置，直至檢流計指零為止。電子電位差計 E EX X與與R RCACA上的電壓降相等，則得上的電壓降相等，則得 E EX X=U=UC CA A=IR=IRCACA （4-3-34-3-3）式中：式中：E EX X 被測電勢；被測電勢； U UCACA A A點與點與K K點間的電位差；點間的電位差； I I 通過滑線電阻的工作電流；通過滑線電阻的工作電流； R RCACA A A點與點與C C點間滑線電阻阻值。

15、點間滑線電阻阻值。 這樣滑動觸點這樣滑動觸點C C的位置就代表的位置就代表E EX X的大小，從而達到了對的大小，從而達到了對未知熱電勢測量的目的。未知熱電勢測量的目的。 電子電位差計 利用電位差計來測量熱電勢時，當已知電勢與未知電利用電位差計來測量熱電勢時，當已知電勢與未知電勢完全達到平衡時，則檢流計中（即測量回路中）無電流勢完全達到平衡時，則檢流計中（即測量回路中）無電流I I通過，因此測量線路中電阻通過，因此測量線路中電阻R R的大小對測量沒有影響，測的大小對測量沒有影響，測量結果的準確性僅取決于工作電流和滑線電阻的準確程度，量結果的準確性僅取決于工作電流和滑線電阻的準確程度，故電位差計

16、測量精度比動圈儀表的精度高。為了確保工作故電位差計測量精度比動圈儀表的精度高。為了確保工作電流電流I I的恒定，可引入標定工作電流回路或穩壓電源供電。的恒定，可引入標定工作電流回路或穩壓電源供電。如下圖所示是使用標準電池標定工作電流的手動電位差計如下圖所示是使用標準電池標定工作電流的手動電位差計原理線路。原理線路。電子電位差計電子電位差計 工作電流的標定方法是將開關工作電流的標定方法是將開關K K合在合在“1”1”位置上，調節位置上，調節R RJ J使檢流計使檢流計G G指零，此時工作電流在標準電阻指零，此時工作電流在標準電阻R RNN上的電壓降上的電壓降與標準電池電勢與標準電池電勢E ENN

17、相等，即相等，即E ENN=IR=IRNN 當標定好工作電流以后，可以將開關當標定好工作電流以后，可以將開關K K合到合到“2”2”位置上，位置上，這時標定電路斷開，測量回路接通，移動滑動觸點這時標定電路斷開，測量回路接通，移動滑動觸點C C的位置，的位置，直至檢流計指零直至檢流計指零. . 用標準電池標定工作電流用標準電池標定工作電流E E電源；電源；R RJ J可變電阻；可變電阻；R RNN標準電阻標準電阻; ; E ENN標準電池；標準電池； R R有分度的已知電阻有分度的已知電阻G G檢流計；檢流計；K K轉換開關轉換開關電子電位差計 于是被測熱電勢于是被測熱電勢E EX X得到準確的

18、測量。得到準確的測量。C C點的位置與標準電點的位置與標準電勢勢U UBCBC或被測電勢或被測電勢E EX X相對應，在滑線電阻上刻上相應的標準相對應，在滑線電阻上刻上相應的標準毫伏刻度，便可由毫伏刻度，便可由C C點的位置測得毫伏信號點的位置測得毫伏信號 手動電位差計在使用時必須用手調節滑線電阻手動電位差計在使用時必須用手調節滑線電阻C C點的位置，點的位置，因此，它不能連續地、自動地指示出被測電勢，因而常作為因此，它不能連續地、自動地指示出被測電勢，因而常作為標準儀表用于實驗室中標準儀表用于實驗室中 , ,若用于生產過程中的連續測量，則若用于生產過程中的連續測量，則必須采用自動電位差計必須采用自動電位差計 . . （2 2）. . 自動電位差計自動電位差計 自動電子電位差計與手動電子電位差計比較，它是用可逆自動電子電位差計與手動電子電位差計比較，它是用可逆電機及一套機械傳動機構代替了人手進行電壓平衡操作，用電機及一套機械傳動機構代替了人手進