第一篇：終結(jié)版總結(jié)熱工測量

? 是人類對自然界中客觀事物取得數(shù)量觀念的一種認識過程。它用特定的工具和方法，通過試驗將被測量與單位同類量相比較，在比較中確定出兩者比值。

? 數(shù)值不隨時間而改變或變化很小的被測量。

? 隨時間不斷改變數(shù)值的被測量（非穩(wěn)態(tài) 或稱動態(tài)參數(shù)),如非穩(wěn)定工況或過渡工況時內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、功率等。

? 在測量過程中首先將被測物理量轉(zhuǎn)換成模擬信號，以儀表指針的位置或記錄儀描繪的圖形顯示測量的結(jié)果(不表現(xiàn)為“可數(shù)”的形式)。

? 測量可直接用數(shù)字形式表示。通過模／數(shù)（A／D)轉(zhuǎn)換將模擬形式的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。

二、填空題

? 常用的? 測試中，被測量按照其是否隨時間變化可以分類和。

? 測量儀器按用途可分：范型儀器和實用儀器

? 在選用時，儀器的不應超過儀器的?誤差可用級、?消除系統(tǒng)誤差的方法 產(chǎn)生根源 修正法

任何測量儀器都包括感受件，中間件和效用件三個部分1.感受器—他直接與被測對象聯(lián)系，感知被測參數(shù)的變化，同時對外界發(fā)出相應的信號：2.中間件—他將傳感器的輸出信號原封不動的傳給效用件：3.效用件—把測量的信號顯示出來。

測量結(jié)果與真值的一致程度是系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合反映。

? 恒定度:儀器多次重復測量時，其指示值穩(wěn)定的程序，稱為恒定度。通常以讀數(shù)的變差來表示.? 它以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位移的被測量的變化值之間的比例S來表示。

? :靈敏度阻滯又稱為感量,感量是足以引起儀器指針從靜止到作極微小移動的被測量的變化值。一般儀器的靈敏度阻滯應不大于儀器允許誤差的一半。

? :從被測參數(shù)發(fā)生變化到儀器指示出該變化值所需的時間，又稱時滯。

3誤差產(chǎn)生的原因和消除方法

具體的測量過程中，系統(tǒng)誤差按其產(chǎn)生的原因可分為；

? ? 但往往也常采用如下方法來 1.2.3.4

按照產(chǎn)生誤差因素的出現(xiàn)規(guī)律以及它們對于測量結(jié)果的影響程序來區(qū)分，可將測量誤差分為三類。系統(tǒng)誤差:隨機(偶然)誤差:過失誤差:1.系統(tǒng)誤差—在測量過程中出現(xiàn)某種規(guī)律性的以及影響程度由確定的因素所引起的誤差。2.隨機誤差—由許多未知的或微小的因素綜合影響的結(jié)果。3.過失誤差—顯然與事實不符的誤差，主要有測量者的粗心或操作不當引起的。

第四章

一．名詞解釋

：將物理量的變化轉(zhuǎn)化為敏感元件電阻值的變化，再經(jīng)過相應電路的處理后，轉(zhuǎn)化為電信號

電感式傳感器是建立在電磁感應基礎上的，它是把被測量轉(zhuǎn)化為電感量的一種裝置。

（可用非接觸式測量）：把位移，壓力，振動，液面位置等物理量變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。電容式傳感器具有功率小，阻抗高，動態(tài)特性好，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。

壓電式傳感器：工作原理是基于某些物質(zhì)的壓電效應，這些物質(zhì)在外力作用下表面產(chǎn)生電荷，經(jīng)過電荷放大器的放大，實現(xiàn)電測的目的。（測力，壓力，加速度等）優(yōu)點1靈敏度高2固有頻率高，響應快。3結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)微型化。4精度高。

把被測參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為感應電動勢的傳感器。

是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的傳感器。在各種熱電式傳感器中，最常用的有兩種，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器稱為熱電阻；將溫度變化轉(zhuǎn)化為電動勢變化的傳感器稱為熱電偶。

：將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。利用某些金屬或者半導體的光電效應。

是利用半導體的霍爾效應進行測量的傳感器，它可以在磁場中將被測量通過霍爾元件轉(zhuǎn)換為電量輸出。典型應用1轉(zhuǎn)速測量2位移測量3接近開關(guān)。

直接將電量轉(zhuǎn)換數(shù)字量，有使用方便，抗干擾能力強，適于遠距離傳輸。

導體或半導體在外力作用下產(chǎn)生機械變形，電阻值也隨之變化。

當具有一定能量E的光子投射到某些物質(zhì)的表面時，具有輻射能量的微粒將透過受光的表面層，賦予這些物質(zhì)的電子以附加能量，或者改變物質(zhì)的電阻大小，或者使其產(chǎn)生電動勢，導致與其相連接的閉合回路中電流的變化，從而實現(xiàn)了光—光電管 2光敏電阻3光電池4光敏晶體管。

壓電晶體：具有壓電效應的晶體稱為壓電晶體

二、填空題

? 由于半導體應變片的溫度穩(wěn)定性差，使用時必須采取溫度補償措施，以消除由溫度引起的零漂或虛假信號。在實際工作中，溫度補償?shù)姆椒ㄓ袠蚵费a償和應變片自補償兩類。

? 常用可變磁阻式傳感器的典型結(jié)構(gòu)有:可變導磁面積型、差動型、單螺管線圈型、雙螺管線圈差動型。

? 按照電容式傳感器的? ：

? 按工作原理不同，磁電感應式傳感器可分為恒定磁通式和變磁通式，即動圈式傳感器和磁阻式傳感器。

? 磁電感應式傳感器只適用

? 磁阻式傳感器：又稱為變磁通式傳感器或變氣隙式傳感器，常用來測量旋轉(zhuǎn)物體的角速度。可分為開路變磁通式傳感器和閉合磁路變磁通式傳感器。

? 在測量溫度時，將測量端插入被測對象的內(nèi)部，主要用于測量容器或管道內(nèi)氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)的溫度。

? 由于被光照射的物體材料不同，所產(chǎn)生的光電效應也不同，通常光照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應分為 外光電效應、內(nèi)光電效應以及阻擋層光電效應 熱電偶四條 中間溫度定律:用兩種不同的金屬組成閉合電路，如果兩端溫度不同，則會產(chǎn)生熱電動勢。其大小取決于兩種金屬的性質(zhì)和兩端的溫度，與金屬導線尺寸、導線途中的溫度及測量熱電動勢在電路中所取位置無關(guān)。均質(zhì)材料定律 :如用同一種金屬組成閉合電路則不管截面是否變化，也不管在電路內(nèi)存在什么樣的溫度梯度，電路中都不會產(chǎn)生熱電動勢。中間導體定律 :在熱電偶插入第三種金屬，只要插入金屬的兩端溫度相同，不會使熱電偶的熱電動勢發(fā)生變化。標準電極定律:在熱電偶插入第三種金屬，插入金屬的兩端溫度不同，發(fā)生附加熱電動勢后的總熱電動勢，等于各接點之間所產(chǎn)生熱電動勢的代數(shù)和。

? 將冷端放入裝有冰水混合物的保溫容器中，使容器保持0℃不變，這種方法比較精確；

? 也可以將冷端放入盛油的容器內(nèi)，利用油的熱惰性保持冷端接近于室溫；

? 或者將容器做成帶有水套的結(jié)構(gòu)，讓流經(jīng)水套的冷卻水來保持容器溫度的穩(wěn)定。電熱偶材料滿足的要求：1在測量范圍內(nèi)熱電性能穩(wěn)定。2在測量范圍內(nèi)，電極材料有足夠的物理化學穩(wěn)定性。3熱電動勢應盡可能大并與溫度成單直線性或近似于線性關(guān)系。5材料的復合性好，制造簡單，價格便宜。

第五章

一、名詞解釋

1：是表示物體冷熱程度的物理量，從分子運動論的觀點看，溫度也是物體內(nèi)部分子運動平均動能大小的一個量度標志。

2、3、零點漂移：玻璃的熱脹冷縮也會引起零點位置的移動，因此使用玻璃管液體溫度計時，應定期校驗零點位置。

二、填空題

? 應用較多的有

? 按照測頭是否必須與被測介質(zhì)接觸，溫度計可以分為接觸式和非接觸式。

? 接觸式溫度計可以分為三類：

? 熱電阻溫度計：利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的。

?

? ：利用熱點效應

? 氣體溫度計可分為定容氣體溫度計、定壓氣體溫度計和測溫泡定溫氣體溫度計。

? 分為：等。接觸與非接觸溫度計各自特點；由于接觸溫必須將感溫元件與被測物體接觸容易破壞溫度場非溫無此問題2接溫感溫元件與被測物體達到熱平衡需要一定時間產(chǎn)生的時間滯后比較大非接 測量熱輻射響應速度快3接觸不能承受過高溫度 非無此問題4非接不適合側(cè)低溫5測量精度接大于非

接觸能正確反映被測物體的溫度1熱力學平衡2實時反映 測溫元件安裝的基本要求

測溫元件應與被測介質(zhì)形成逆流，即安裝時測溫元件應迎著被測介質(zhì)的流向插入。若不能迎著被測介質(zhì)的流向插入，可采用迎著被測介質(zhì)的流向斜插()的方式，至少也須與被測介質(zhì)正，應盡量避免與被測介質(zhì)形成順流。

安裝時，要使測溫元件處于管道中心，即應使它處于流速最大處。當在管道上傾斜安裝時保護管頂端要高出管中心線5-10mm。要是接觸式溫度計正確反映溫度必須滿足什么條件？

1.熱力平衡條件，使感溫元件與被測對象組成孤立的熱力學系統(tǒng)，并經(jīng)歷足夠多的時間，使兩者完全達到平衡。

2.當被測溫度變化時，感溫元件的溫度能實時的跟著變化，既是傳感器的熱容熱阻為0

第六章

在熱能與動力機械中所測量的壓力，通常是指流體壓力。

2.流體對單位面積上的垂直作用力，即物理學中的“壓強”

3.對于運動流體，根據(jù)測量所取的面不同，可分為總壓力、靜壓力。總壓力與靜壓力之差稱為動壓力。

4.根據(jù)測量要求，按零標準的方法，壓力可分為。

5.我國法定計量單位規(guī)定的壓力單位是帕斯卡(Pa)。lPa＝lN／m2，大氣壓視地球上不同位置而異，其值約為105Pa。

6.等幾種。

7.8.壓力種類：可分為穩(wěn)態(tài)壓力（大氣壓力、機油壓力、冷卻水壓力等）和瞬變壓力（氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力波、進排氣壓力波、高壓油管中燃油壓力等）兩大類。

9.、彈性測壓儀表、測壓傳感器（又分為壓阻式傳感器、壓電式傳感器、電容式差壓傳感器）。

試分析各種液住壓力及彈簧壓力機的測量誤差來源 液柱式壓力計打的測量誤差：1環(huán)境溫度變化的影響2重力加速度的變化3毛細現(xiàn)象的影響4其他誤差。彈性壓力計的誤差：1遲滯誤差2 溫度誤差3間隙和摩擦誤差

第七章 流速測量（常用的是皮托管和熱線風速儀測速）

1皮托管由總壓探頭和靜壓探頭組成，利用流體總壓與靜壓之差，主要測量對象為氣體。

2圍內(nèi)達到較高的測量精度。

3：測量的是流速的大小和方向。由，組成。工作原理：流速的方向是根據(jù)兩個方向孔的壓力平衡情況來判定的，而流速的大小可以根據(jù)總壓孔與方向孔之間的壓力差進行計算。

第八章

1.qm?pqvqv

2.流量通常指單位時間內(nèi)通過某有效流通界面的流體數(shù)量，稱瞬時流量，分為質(zhì)量流量和體積流量

3.V的次數(shù)來計算流量）、速度型流量計（當流通截面確定時，體積流量與截面上的平均流速成正比）、質(zhì)量型流量計。

4.5.代表常數(shù)K在流量范圍內(nèi)變化特性反映了渦輪流量計與線性特性，但是由于流體水力特性的影響，再加上渦輪承受阻力矩得作用使得具有高峰特征。

6.當流體流經(jīng)渦輪流量計推動渦輪轉(zhuǎn)動時，需要克服各種阻力矩，因而產(chǎn)生壓力損失。

7.影響測量結(jié)果的因素：1流體粘度的影響2流體密度的影響3流體壓力和溫度的影響。

第九章 比較分析導電液和非導電液的電容式液位傳感器的不同結(jié)構(gòu)，簡述各自的工作原理

1.測量導電液體的電容式液位計主要利用傳感器兩級的覆蓋面積隨被測液體液位的變化而變化，從而引起電容量變化關(guān)

系進行液位測量。

2.測量非導電液體的電容式液位計，主要利用被測液體液位變化時可變電容傳感器兩電極之間充填介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容量變化這一特征進行液位測量。

第十章

1：轉(zhuǎn)速是指在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，通常以每分鐘轉(zhuǎn)速r/min作為計量單位。

2按照測速元件與被測轉(zhuǎn)軸是否接觸分為

3接觸式轉(zhuǎn)速表有：（接觸式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)簡單，但是要消耗被測轉(zhuǎn)軸的能量，且精度一般較差，多用于能量損失可以忽 略不計且對精度要求不高的場合。）離心式轉(zhuǎn)速表、磁性式轉(zhuǎn)速表、電動轉(zhuǎn)速表、定式轉(zhuǎn)速表

4非接觸式轉(zhuǎn)速表（他不消耗轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，且精度較高）光電式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器

5傳遞法，平衡力法，能量轉(zhuǎn)換法。

6.P?Tn

9550

7.其轉(zhuǎn)子和定子都是以磁通作為傳遞媒介進行工作的。轉(zhuǎn)子和定子之間的作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以只要將定子做成繞其軸線自由擺動的結(jié)構(gòu)，片刻測定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩。

8.-直流電流測功機。交流電力測功機。

9.1,.工作范圍—對于一種測功機，其工作范圍是已知的，必須保證被測動力機械特征全部落在所選測功機的工作范圍之內(nèi)2.測量精度—測量精度應符合測量的要求，在滿足工作范圍的條件下，測量盡可能接近滿程，3.響應速度—對動力機械工況變化的響應速度是測功機的一項重要指標，4.工作穩(wěn)定性—當動力機械輸出的轉(zhuǎn)矩與測功機的制動轉(zhuǎn)矩平衡時，5.低速制動性—低速制動性是一項重要的性能指標。

第十一章

1充物的管子，由于固定相對不同的組分具有不同的吸附或溶解能力，最終導致從色譜柱流出的時間不同，從而達到組分分離的目的。

2通常用熱導率比較大的H2或He作為載氣。

3：根據(jù)特定的吸收帶，可以鑒別分子的種類。（要求被測氣體是干燥而清潔的）

4二是先用濾紙收集一定量的煙氣，再通過比較濾紙表面對光的反射率的變化來測量煙度的，叫濾紙法。

第十二章 振動的基本概念振動是工程中極為常見的現(xiàn)象，尤其在熱能動力機械工程中更是如此。有害的振動可能產(chǎn)生噪音，影響機器的正常工作，造成人體不適，甚至導致零部件損壞。

? 按振動：自由振動、受迫振動、自激振動

? 按振動位移的特征：直線振動、扭轉(zhuǎn)振動

? 按振動的：簡諧振動、非簡諧振動、隨機振動

? 描述.振幅.相位.頻譜.振型.周期

? 振動測量系統(tǒng)的組成: 通常由傳感器、信號處理和放大、記錄、顯示和數(shù)據(jù)處理設備組成。

? 振動測量系統(tǒng)的? 分類：機械測振儀.慣性測振儀.電動式測振儀

? , 曲柄連桿機構(gòu)往復慣性力, 側(cè)傾扭矩,機械系統(tǒng)相互作用力。

? ①內(nèi)燃機整體的剛體振動: 上下振動、側(cè)傾是單缸機主要振動形式。

②曲軸系的扭振是多缸機主要振動形式。

③曲軸的彎曲振動是多缸機主要振動形式。

④其他振動: 活塞敲擊，敲缸，配氣機構(gòu)振動，氣門脫跳—工作異常。

第十三章

1.：一種聲音，具有聲波的一切特性，物理學中的聲學知識均適用于噪聲。

2.單位時間內(nèi)聲源傳播的總聲能稱為聲功率，W

3.頻程:在進行噪聲測量時，需要測量噪聲強度關(guān)于頻率的分布，通常將聲頻范圍劃分為若干區(qū)段，這些區(qū)段稱為頻程（頻帶）。

噪聲測量中通常利用聲—電效應進行聲壓測定，感應聲壓變化并實現(xiàn)電信號轉(zhuǎn)換的元件。動圈式、壓電式、電容式 ? 常用計權(quán)網(wǎng)絡:A計權(quán)網(wǎng)絡、B計權(quán)網(wǎng)絡、C計權(quán)網(wǎng)絡

第二篇：熱工測量與自動控制重點總結(jié)要點

熱工測量與自動控制重點總結(jié)

第一章測量與測量儀表的基本知識 測量：是人們對客觀事物取得數(shù)量觀念的一種認識過程。人們通過試驗和對試驗數(shù)據(jù)的分析計算，求得被測量的值。2 測量方法：是實現(xiàn)被測量與標準量比較的方法，分為直接測量、間接測量和組合測量。按被測量在測量過程中的狀態(tài)不同，有分為靜態(tài)和動態(tài)測量。4 測量系統(tǒng)的測量設備：由傳感器、交換器或變送器、傳送通道和 顯示裝置組成。測量誤差的分類：1）系統(tǒng)誤差 2）隨機誤差 3）粗大誤差 按測量誤差產(chǎn)生來源：1）儀表誤差或設備誤差 2）人為誤差 3）環(huán)境誤差

4）方法誤差或理論誤差 5）裝置誤差 6）校驗誤差.7 測量精度：準確度、精密度、精確度。儀表的基本性能：一般有測量范圍、精度、靈敏度及變差。9 精度：是所得測量值接近真實值的準確程度，以便估計到測量誤差的大小。儀表的靈敏限是指能夠引起測量儀表動作的被測量的最小變化量，故友稱為分辨率或儀表死區(qū)。

第二章 產(chǎn)生誤差的原因：1）測量方法不正確 2）測量儀表引起誤差 3）環(huán)境條件引 起誤差

4）測量的人員水平和觀察能力引起的誤差。2 函數(shù)誤差的分配：1）按等作用原則分配誤差 2）按可能性調(diào)整誤差 3）驗算調(diào)整后的總誤差。

第三章溫度測量溫標：是溫度數(shù)值化的標尺。他規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點和測量溫 度的基本單位。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由接觸電勢和溫差電勢組成。熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是：1）兩熱電極材料相異 2）兩接點溫度相異.4 熱電偶的基本定律：1）均 質(zhì)導體定律 2）中間導體定律 3）中間溫度定律。補償電橋法：是采用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化值。

6電阻溫度計的傳感器是熱電阻，熱電阻分為金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。

7熱電阻溫度計測溫度的特點：1）熱電阻測溫度精度高，測溫

范圍寬，在工業(yè)溫度測量中，得到了廣泛的應用。2）電阻溫度系數(shù)大，電阻率大，化學、物理性能穩(wěn)定，復現(xiàn)

性好，電阻與溫度的 關(guān)系接

近線性以及廉價。

3）當熱電阻材料的電阻率大時，熱電阻體積可做的小一些，熱容量和熱慣性就小，響應 快。8 熱電偶的校驗：通常采用比較法和定點法。

熱電偶的檢定：是對熱電偶的熱電勢與溫度的已知關(guān)系進行檢

驗。薄膜熱電偶：用真空蒸等方法使兩種熱電極材料（金屬）蒸鍍到絕緣基板上，二者牢固的結(jié)合在一起，形成薄膜狀接點。10冷端溫度補償?shù)姆椒ǎ?）冷端溫度校正法 2)補償導線法

3）儀表機械 零點調(diào)整法 4）冰浴法 5）補償電橋法

第四章 濕度測量 濕度計的標定與校正裝置的方法：重量法、雙壓法和雙溫法。2 試述彈性壓力計的誤差及改善途徑：

誤差 1）相同壓力下同一彈性元件正反行程的變形 量會不一

樣，因而存在遲帶誤差。

2）彈性元件變形落后于被測壓力的變化，會引起彈性后

效誤差儀表的各種活動部件只見到間隙，示值與彈性

元件的變形不完全對應，會 引起摩擦誤差。3）儀表的活動部件運動時，相互間有摩擦誤差，會引起

摩擦誤差。4）環(huán)境溫度變化會引起金屬材料彈性模量的變化，會造

成溫度誤差。

改善途徑：1）采用無遲帶誤差或遲帶誤差極小的全彈性材料和

溫度誤差很小的恒彈性材料制造彈性元件。2）采用新的轉(zhuǎn)換技術(shù)，減少或取消中間傳動機構(gòu)，以減少間隙誤差和 摩擦誤差。

3）限制彈性元件的位移量，采用無干摩擦的彈性支

承或磁懸浮支承等。

4）采用合適的制造工藝，使材料的優(yōu)良性能得到成分的發(fā)揮。

第五章 壓力測量 測量壓力的儀表按原理不同分為：液柱式壓力計、彈性式壓力計、電氣式壓力計和活塞式壓力計。液柱式壓力計：是以液體靜力學原理為基礎的。3 用彈性傳感器組成的壓力測量儀表為彈性壓力計。彈性元件及其特性：彈性元件有彈 簧管、波紋膜片、波紋膜盒和波紋管。彈性元件的測壓原理是當彈性元件在軸向受到 的外力作用時，就會產(chǎn)生拉伸或壓縮位移。5 霍爾效應：把半導體單晶體薄片置于磁 場 B 中，當在晶片的 Y 軸方向上通以一定大小的電流 I 時，在晶片的 X 軸方向的兩個 端面上將出現(xiàn)電勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應，所產(chǎn)生的電勢稱霍爾電勢，這個半導體 稱為霍爾片。壓力表的選擇：根據(jù)被測壓力的種類、被測介質(zhì)的物理化學性質(zhì)和用途以及生產(chǎn)過程所提的技術(shù)要求，同時應本著既滿足測量準確度、有經(jīng)濟的原則，合理的選擇壓力表的型號、量程和等級。7 壓力表的校驗:常用儀器為活塞式壓力表，其是利用靜力平衡原理工作的，它由壓力發(fā)生系統(tǒng)和測量活塞組成。

第六章 流量測量 流量測量分為質(zhì)量流量、重量流量、體積流量。流量測量儀表分為三類：容積法、速度法和質(zhì)量流量法。3 累計流量：是指在某一時間間隔內(nèi)，流體通過的總量。4 體積流量計分為：差壓式流量計、轉(zhuǎn)子流量計、容積式流量計和速度 流量計。差壓流量計的組成：1)節(jié)流裝置（包括節(jié)流件和取壓件，其功

能是將流量 信號變換成差壓信號）2導壓管（其功能是將節(jié)流裝置前后的壓力信號送至顯示儀表）

3)顯示儀表（顯示壓差信號或直接顯示被

測流量）6 標準取壓裝置：取壓裝置與 取壓方式有關(guān)。標準節(jié)流裝置取壓方式為標準孔板、角接取壓、法蘭取壓、標準噴嘴 和角接取壓。標準節(jié)流裝置使用的流體條件和管道條件： 流體條件：1）流體充滿圓管并連續(xù)的流動

2）管道內(nèi)流體流動是穩(wěn)定的，流量不隨時間變化或

變化緩慢。

3）流體必須是牛頓流體，在物理和熱力學上是單項的、均勻的或者可以認為是單項的且流 體經(jīng)節(jié)流

時不發(fā)生相變。

4）流體流動在受到節(jié)流件影響前，已達到充分發(fā)展的紊流，流體與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。8 轉(zhuǎn)子與差壓節(jié)流裝置的差異在于：

1）任意穩(wěn) 定情況下，作用在轉(zhuǎn)子上的壓差是恒定不變的； 2）轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形縫隙的面積 A 是隨平衡位置的高低

而變化，古是變截面。橢圓齒輪流量計：可以就地顯示被 測流體瞬時流量及體積總量也可以將流量信號轉(zhuǎn)換成標準的電信號遠距離傳遞二次儀 表。橢圓齒輪每轉(zhuǎn)一周向出口排出四個半月形容積的液體，測量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速便知 道液體的體積流量，即 Q=4nV0。橢圓齒輪流量計的精度與流體的流動狀態(tài)即雷諾數(shù) Re 的大小。第七章 流速測量 比托管的形式：主要由感測頭、管身及動壓引出管組成。2 用標準比托管、S 型比托管、直型比托管測風速，往往需要測出多點風速而得平均風速。中間矩形法：是最廣的一種測點選擇方法。它將管道截面分成若干個面積相等的小截 面，測點選擇在小截面的某一點上，以該點的流速作為小截面的平均流速，再以各個截面的平均流速的平均值作為管道內(nèi)流體的平均速度。4 熱電風速儀：

1）若通過帶熱體的電流恒定，則帶熱體所帶的熱量一定。帶熱體溫度隨其周圍氣流速度的提高而降 低，根據(jù)帶熱體的溫度測量氣流速度，這是熱球風速儀的工作原理。

2）若保持帶電體溫度恒定，通過帶熱體的電流勢必隨其周圍氣流速度的增大而增大，根據(jù)通過帶熱體的電流測風速，這是熱敏電阻恒溫風速儀的工作原理。5 熱球風速儀的工作原理： 主要由兩個獨立的電路組成： 1）供給帶熱體恒定電流的回路 2）2）測量帶熱體溫度的回路。浮力式液位計：分為浮子式液位計和浮筒式液位計。2 用差壓變送器測量汽包水位是常用的方法之一。第九章

熱阻式熱流計側(cè)頭安裝的三種方法：埋入式、表面粘貼式和空間輻射式。

第十一章 自動控制：是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對象自動的按照預定的規(guī)律運行或變化的手段。自動控制系統(tǒng)的組成：為了達到自動控制的目的，由相互制約的各個部分，按一定規(guī)律組成的具有一定功能的整體。其組成是 由被控對象、傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。3 自動控制系統(tǒng)的分類：

按定值的形式分為：1）定值控制系統(tǒng) 2）程序控制系統(tǒng) 3）隨動控制系統(tǒng)。按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分：1）閉環(huán)控制系統(tǒng) 2）開環(huán)控制系統(tǒng) 3）復合控制系統(tǒng)。過度過程的基本形式：發(fā)散震蕩、等幅震蕩、衰減震蕩和單調(diào)過程。衰減比：是表示衰減程度的指標，它是反映系統(tǒng) 穩(wěn)定程度即相對穩(wěn)定性。6 環(huán)節(jié)特性：是指環(huán)節(jié)的輸出和輸入的關(guān)系。實際系統(tǒng)的構(gòu) 成環(huán)節(jié)有熱工式、電氣式和氣動式等多種物理環(huán)節(jié)，其輸入和輸出量的性質(zhì)各不相同。熱電阻溫度傳感器：是由金屬絲、骨架和金屬保護管組成，而溫包溫度傳感器是由金屬管、內(nèi)裝的氣體或液體組成。8 控制器特性：1）比例控制器的特性 2）比例積分控制器的特性 3）比例微分控制器的特性 4）比例積分微分控制器的特性 第十二章 自動控制儀表

其按能源分類：電動儀表、氣動儀表和直接作用式儀 2 電子式雙位控制器是由測量、給定電路、電子放大電路和開關(guān)電路等部分組成。調(diào)節(jié)閥的流量特性:是指流過調(diào)節(jié)閥介質(zhì)相對流量與調(diào)節(jié)閥的相對開度之間的關(guān)系。調(diào)節(jié) 閥流量特性是由調(diào)節(jié)閥芯形狀決定。4 流通能力的定義：當調(diào)節(jié)閥全開、閥兩端壓差為10的 5 次方千帕、流體密度為 1g|cm3 時、每小時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)定義為調(diào)節(jié)閥的流通能力，用 c 表示。風量調(diào)節(jié)閥的流量特性指流過風閥的相對流量與風閥轉(zhuǎn)角的關(guān)系。

第十四章自動控制系統(tǒng)的應用 空調(diào)裝置由：空氣的加熱器、冷卻器、加濕器、去濕氣、空氣混合器以及凈化器等設備組成。空調(diào)系統(tǒng)的控制對象的特點：1）多干擾性 2）多工況性 3）溫、濕度相關(guān)性。3 蒸發(fā)器的控制：一般通過熱力膨脹閥、電磁 閥、浮球閥等進行控制。壓力保護控制分為：高壓保護、低壓保護和油壓保護。5 高壓保護：排氣壓力保護的目的是為了防止排氣壓力過高而產(chǎn)生事故。產(chǎn)生排氣壓力過高的原因可能是冷凝器斷水或水量不足；或者啟動時排氣管路的閥門未打開；或者制 冷劑灌注過多；或者因系統(tǒng)不凝性氣體過多等原因。6 壓縮機能量控制: 進行壓縮機能量控制的目的為:1）為了制冷系統(tǒng)經(jīng)濟合理運行 2）實現(xiàn)壓縮機輕載或空載啟

動。

7雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)：是由一個定值控制的燃氣流量回路和一個隨動控制的空氣流量回路所組成。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中燃氣控制器的設定值，如由爐溫控制系統(tǒng)的輸出給定，即構(gòu)成串級并行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點：是實現(xiàn)燃氣流量的定值控制，可以大 大克服燃氣流量擾動的影響，使燃氣空氣流量都比較平穩(wěn)，總的熱負荷也比較平穩(wěn)。

第三篇：無機非金屬熱工測量 1

一、膨脹式溫度計

膨脹式溫度計是利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計，主要有液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計和壓力式溫度計三種。

①.使用前必須經(jīng)過校正，尤其是用了較久的溫度計。零點漂移和小泡等原因會造成測量誤差。

②.溫度計保存和安裝時都應使溫度計直立，且溫包應在下面。

③.使用時檢查液柱是否脫離，測溫包內(nèi)是否含有氣泡。液柱脫離:緩慢加熱或輕微振動來消除。測溫包進入氣泡:將溫度計置于低溫，使液體進入溫包，然后輕輕抖動使氣泡逸出。溫度計的使用

④.測量流體溫度時，溫度計應逆流向安裝或與流向垂直或有一定傾斜角，不能順向安置，而且測溫套管的插入深度要達到中心線。它一般用來測量0-500℃的溫度，如環(huán)境溫度，蒸汽溫度，生料、煤粉、油及煤氣等溫度。對玻璃溫度計浸入方式的修正

大多數(shù)玻璃液體溫度計都是按全浸入方式校準的，因為半浸入方式校準的溫度計會由于環(huán)境溫度的變化引起較大的測量誤差。但是，全浸入型溫度計全浸入測量時讀數(shù)困難，于是，往往采用全浸入型溫度計半浸入測量，然后加以修正的方法來解決這個問題。

在半浸入測量時, 暴露在大氣中的這一段細管感受到的溫度與被測介質(zhì)的溫度不同,其膨脹的增量(或減量)與介質(zhì)和環(huán)境的溫度差有關(guān)，修正值C的關(guān)系式:C=KN(t1-t2)℃

C—半浸入測量修正值,℃，代數(shù)相加到指示溫度上；

K—溫度計液體與玻璃管的膨脹系數(shù)差(對于水銀,K=0.00016/℃)；

N—露出被測介質(zhì)部分的細管長度,以溫度計標尺的度數(shù)表示，℃；

t1—溫包的溫度，℃，(初次計算用溫度計指示溫度，然后用修正后的溫度加以調(diào)整,以求更接近于溫包感受的溫度)； t2—環(huán)境溫度，℃，另用一支溫度計來測量。2固體膨脹式溫度計

它是利用兩種線膨脹系數(shù)不同的材料制成，有桿式和雙金屬片式兩種。

1）桿式溫度計：桿式溫度計是利用金屬材料做感溫元件，靠材料隨溫度的變化而伸縮的原理制成測溫儀表。

2）雙金屬片式溫度計：這是一種利用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起構(gòu)成的一種溫度計。

3、壓力式溫度計

它是利用密閉容積內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì)，通過對工作介質(zhì)的壓力測量來判斷溫度值的一種機械式儀表。

感溫元件（溫包和接頭管）、毛細管和盤簧管（或彈簧管）等元件構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充填的工作物質(zhì)：氣體、液體或低佛點液體的飽和蒸氣等。

測量時溫包被置于被測介質(zhì)中，溫包內(nèi)的工作物質(zhì)（如氣體）因溫度升高而壓力增大，該壓力變化經(jīng)毛細管傳給盤簧管并使其產(chǎn)生一定的變形，然后借助于指示機構(gòu)指示出被測的溫度數(shù)值。

溫包、毛細管、盤簧管、指示機構(gòu) 壓力表式溫度計構(gòu)造

溫包是直接與被測介質(zhì)相接觸來感受溫度變化的元件，因此要求它具有高的強度、小的膨脹系數(shù)、高的熱導率以及抗腐蝕等性能。溫包常用黃銅或鋼來制造，如用于測量腐蝕性介質(zhì)的溫度，則溫包也可用不銹鋼來制造。

毛細管是用銅或鋼等材料冷拉成的無縫圓管,用來傳遞壓力的變化。如果它的直徑愈細、長度愈長,則傳遞壓力的滯后現(xiàn)象就愈嚴重,即溫度計對被測的反應越遲鈍。然而,在同樣的長度下毛細管越細,儀表的精度就越高。

盤簧管或彈簧管就是一般壓力表用的彈性元件如磷青銅等。壓力表式溫度計 1.溫包的安裝

壓力式溫度計的溫包應全部插入被測介質(zhì)中，如果安裝在管道上，應將溫包長度的一半處于管道中心線，而且應是自上而下垂直安裝。若被測介質(zhì)對溫包材料有強烈腐蝕性，則應將溫包裝在護套管中。2.毛細管安裝

毛細管應遠離熱源或冷源安裝，且安裝時應引直不應打折。3.指示部分安裝

⑴指示部分高度位置應與溫包一致，否則應調(diào)零修正； ⑵周圍環(huán)境溫度應較穩(wěn)定，不低于5℃和高于60℃； ⑶周圍環(huán)境不應有大量粉塵和對儀表有腐蝕性氣氛； ⑷不應安裝在強烈振動場合，否則應加減震裝置。

壓力表式溫度計結(jié)構(gòu)簡單，防震，可遠距離測量，但損壞后難修理，不能測點的溫度和表面溫度。它一般可用來指示或記錄熱工設備中的各種流體介質(zhì)溫度。工作介質(zhì)是氣體、液體或蒸氣

簡單可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性

動態(tài)性能差，示值的滯后較大，不能測量迅速變化的溫度

二、熱電偶溫度計

熱電偶是目前世界上科研和生產(chǎn)中應用最普遍、最廣泛的溫度測量元件。

它將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢（mV）信號，配以測量毫伏的儀表或變送器可以實現(xiàn)溫度的測量或溫度信號的轉(zhuǎn)換。

具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、準確度高、性能穩(wěn)定、復現(xiàn)性好、體積小、響應時間短等各種優(yōu)點。1.熱電偶結(jié)構(gòu)

（1）熱電極（2）絕緣套管（3）保護套管（4）接線盒

兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(塞貝克效應)，而這種電動勢稱為熱電勢。

熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。2熱電偶的工作原理

參考端、冷端、工作端、熱端

熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題：

1：熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù)；：熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)；

3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān)；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。從理論上可以證明該接觸電勢的大小和方向主要取決于兩種材料的性質(zhì)（電子密度）和接觸面溫度的高低。

溫度越高，接觸電勢越大；兩種導體電子密度比值越大，接觸電勢也越大。

4．溫差電勢（溫度差導致電子運動）5．熱電偶閉合回路的總熱電勢

對于由A和B兩種導體組成的熱電偶閉合回路，設兩端溫度接點溫度分別為T和T0，且T>T0，NA>NB；那么回路中存在兩個接觸電勢EAB(T)和EAB(T0)，兩個溫差電勢EA(T,T0)和EB(T,T0)。因此回路的總熱電勢為

對于確定的材料A和B，NA和NB與T的關(guān)系已知，則上式可簡寫成下面的形式

EAB(T,T0)= f(T)－ f(T0)

如果冷端溫度T0保持恒定，這個熱電勢就是熱端溫度T的單值函數(shù)，即

EAB(T,T0)= f(T)－C從以上式子可以得到如下結(jié)論：

熱電偶回路熱電勢的大小只與組成熱電偶的材料和材料兩端連接點所處的溫度有關(guān)，與熱電偶絲的直徑、長度及沿程溫度分布無關(guān)。

只有用兩種不同性質(zhì)的材料才能組成熱電偶，相同材料組成的閉合回路不會產(chǎn)生熱電勢。

熱電偶的兩個熱電極材料確定之后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端接點的溫度有關(guān)。如果T0已知且恒定，則f（T0）為常數(shù)，回路總熱電勢EAB（T，T0）只是溫度T的單值函數(shù)。工程上所使用的各種類型的熱電偶均把E(t)和t的關(guān)系制成易于查找的表格形式，這種表格稱為熱電偶的分度表。

三、熱電偶的基本定律 1．均質(zhì)導體定律

由一種均質(zhì)導體組成的閉合回路中，不論其截面和長度如何以及沿長度方向上各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。反之，如果回路中有熱電勢存在則材料必為非均質(zhì)的。這條規(guī)律還要求熱電偶的兩種材料必須各自都是均質(zhì)的，否則會由于沿熱電偶長度方向存在溫度梯度而產(chǎn)生附加電勢，從而因熱電偶材料不均勻性引入誤差。2．中間導體定律

在熱電偶回路中接入第三種導體，只要第三種導體兩端溫度相同，該導體的引入對熱電偶回路的總電勢沒有影響。同理，熱電偶回路中接入多種導體后，只要保證接入的每種導體的兩端溫度相同，則對熱電偶的熱電勢沒有影響。該定律表明熱電偶回路中可接入各種儀表或連接導線。只要儀表或?qū)Ь€處于穩(wěn)定的環(huán)境溫度，原熱電偶回路的熱電勢將不受接入儀表或?qū)Ь€的影響。

該定律還表明熱電偶的接點不僅可以焊接而成，也可以借助均質(zhì)等溫的導體加以連接。3．中間溫度定律

熱電偶回路中，兩接點溫度分別為T、T0時的熱電勢，等于接點溫度為T、TN和TN、T0的兩支同性質(zhì)熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。

EAB(T,T0)=EAB(T,TN)+EAB(TN,T0)

該定律說明當熱電偶參比端溫度t0≠0℃時，只要能測得熱電勢E(t,t0)，且t0已知，仍可以采用熱電偶分度表求得被測溫度t值。

4.連接導體定律

在熱電偶回路中，如果熱電偶的電極材料A和B分別與連接導體A’和B’相連接，各有關(guān)接點溫度為t，tn和t0，那么回路的總熱電勢等于熱電偶兩端處于t和tn溫度條件下的熱電勢EAB(t,tn)與連接導線A’和B’兩端處于tn和t0溫度條件下的熱電勢EA’B’(tn,t0)的代數(shù)和。EABB’A’(t,tn,t0)= EAB(t,tn)+ EA’B’(tn,t0)

中間溫度定律和連接導體定律是工業(yè)熱電偶測溫中應用補償導線的理論依據(jù)。

四、常用熱電偶的材料、結(jié)構(gòu)和分類1．熱電偶的材料

雖然任意兩種導體或半導體材料都可以配對制成熱電偶，但是作為實用的測溫元件，對它的要求卻是多方面的。（1）兩種材料所組成的熱電偶應輸出較大的熱電勢，以得到較高的靈敏度，且要求熱電勢和溫度之間盡可能呈線性的函數(shù)關(guān)系。

（2）能應用于較寬的溫度范圍，物理化學性能、熱電特性都較穩(wěn)定。即要求有較好的耐熱性、抗氧性、抗還原、抗腐蝕等性能。

（3）要求熱電偶材料有高導電率和低電阻溫度系數(shù)。

（4）具有較好的工藝性能，便于成批生產(chǎn)。具有滿意的復現(xiàn)性，便于采用統(tǒng)一的分度表。3．熱電偶的類型

（1）S型（鉑銠10—鉑）熱電偶。（2）B型（鉑銠30—鉑銠6）熱電偶。（3）K型（鎳鉻—鎳硅）熱電偶。（4）T型（銅—康銅）熱電偶。（5）E型（鎳鉻—康銅）熱電偶 4.非標準化熱電偶

（1）鎢－錸系熱電偶（2）鎢－銥系熱電偶（3）其他非標準化熱電偶

五、熱電偶測溫系統(tǒng)

熱電偶測溫系統(tǒng)是由熱電偶、補償導線、測量儀表及相應的電路構(gòu)成的。

（一）熱電偶參考端的溫度處理 1.補償導線法

原理：在一定溫度范圍內(nèi)，與配用熱電偶的熱電特性相同的一對帶有絕緣層的廉金屬導線為補償導線。回路總熱電勢為

E=EAB(T,T0’)+EA’B’(T0’,T0)E=EAB(T,T0)

EAB(T0’,T0)=EA’B’(T0’,T0)

常用補償導線的結(jié)構(gòu)分為普通型和帶屏蔽層型兩種，按照補償原理分為補償型及延伸型兩種補償導線，按使用溫度可分為一般用（0～100℃）和耐熱用（0～200℃）2.計算修正法

當用補償導線把熱電偶的冷端延長到某一溫度T0處（通常是環(huán)境溫度），然后再對冷端溫度進行修正。3.冷端恒溫法

（1）把冷端引至冰點槽內(nèi)，維持冷端始終為0℃，但使用起來不大方便。

（2）把冷端用補償導線引至電加熱的恒溫器內(nèi) 4.補償電橋法

補償電橋法是在熱電偶測溫系統(tǒng)中串聯(lián)一個不平衡電橋，此電橋輸出的電壓隨熱電偶冷端溫度變化而變化，從而修正熱電偶冷端溫度波動引入的誤差。

（二）熱電偶的檢定和誤差分析 1.熱電偶的檢定

為了保證熱電偶的測量精度，必須定期進行檢定。熱電偶的檢定方法有兩種，比較法和定點法。

用被校熱電偶和標準熱電偶同時測量同一對象的溫度，然后比較兩者示值，以確定被檢電偶的基本誤差等質(zhì)量指標，這種方法稱為比較法。2.熱電偶測溫誤差分析

（1）分度誤差：指檢定時產(chǎn)生的誤差，其值不得超過允許誤差。

（2）冷端溫度引起的誤差

（3）補償導線的誤差：它是由于補償導線的熱電特性與所配熱電偶不完全相同所造成的（4）手動直流電位計誤差（儀表誤差）

（三）熱電偶的使用與安裝.安裝原則

1)熱電偶的安裝應盡可能保持垂直，以防止保護套管在高溫下產(chǎn)生變形，但在有流速的情況下，則必須迎著被測介質(zhì)的流向插入，以保證測溫元件與流體的充分接觸。

2)熱電偶應安裝在有保護層的管道內(nèi)，以防止熱量散失。3)熱電偶安裝在負壓管道中時，必須保證測量處的密封性，以防止外界冷空氣進入，使讀數(shù)偏低。4)熱電偶的接線盒面蓋應向上，入線口應向下，以避免雨水或灰塵進入接線盒，影響測量精度。

導體或半導體的電阻率與溫度有關(guān)，利用此特性制成電阻溫度感溫件，它與測量電阻阻值的儀表配套組成電阻溫度計。優(yōu)點：測溫準確度高，信號便于傳送。缺點：不能測太高的溫度，需外部電源供電，連接導線的電阻易受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生測量誤差。

一、熱電阻的特性

熱電阻是用金屬導體或半導體材料制成的感溫元件。

鉑熱電阻和銅熱電阻屬國際電工委員會推薦的，也是我國國標化的熱電阻。

電阻溫度系數(shù)：在某一溫度間隔內(nèi)，溫度變化1 ℃時的電阻相對變化量，單位為1/℃。

大多數(shù)金屬熱電阻隨其溫度升高而增加，當溫度升高1℃時，其阻值約增加0.4%~0.6%，稱具有正的電阻溫度系數(shù)。電阻值Rt與溫度t（℃）的關(guān)系可表示為 Rt = R0（1 + At + Bt2 + Ct3）

式中 Rt —— 溫度為t℃時金屬導體的電阻；R0 —— 溫度為0℃時金屬導體的電阻；A、B、C —— 與金屬材料有關(guān)的常數(shù)。

大多數(shù)半導體熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，當溫度升高1℃時，其阻值約減小3%~6%，稱具有負的電阻溫度系數(shù)。電阻值RT與熱力學溫度T（K）的關(guān)系可表示為 RT = RT0·exp[ B(1/T)－B(1/T0)]

式中，RT0 —— 熱力學溫度T0（K）時的電阻值；B —— 與半導體材料有關(guān)的常數(shù)。

雖然大多數(shù)金屬和半導體的電阻與溫度之間都存在著一定的關(guān)系，但并不是所有的金屬或半導體都能做成電阻溫度計。用于測溫的熱電阻（或熱敏電阻）應滿足以下要求：（1）電阻溫度系數(shù)要大，以得到高敏感度；（2）在測溫范圍內(nèi)化學與物理性能要穩(wěn)定；（3）復現(xiàn)性要好；（4）電阻率要大，以得到小體積的元件，進而保證熱容量和熱慣性小，使得對溫度變化的響應比較快；（5）電阻溫度特性盡可能接近線性，以便于分度和讀數(shù)；（6）價格相對低廉。目前已被采用的電阻溫度計具有如下特點：

（1）在中低溫范圍內(nèi)其精確度高于熱電偶溫度計；

（2）靈敏度高，當溫度升高1℃時，大多數(shù)熱電阻的阻值增加0.4%~0.6%，半導體材料的阻值降低3%~6%；

（3）熱電阻感溫部分體積比熱電偶的熱接點大得多，因此不宜測量點溫度與動態(tài)溫度，半導體熱敏電阻雖然體積較小，但其穩(wěn)定性和復現(xiàn)性卻較差。

二、常用熱電阻元件1．鉑熱電阻

特點：精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。在氧化性的氣氛中，甚至在高溫下的物理化學性質(zhì)都非常穩(wěn)定。它易于提純，復現(xiàn)性好，有良好的工藝性，可以制成極細的鉑絲或極薄的鉑箔。與其他熱電阻材料相比，有較高的電阻率。

缺點：電阻溫度系數(shù)較小，在還原性氣氛中，特別是在高溫下易被沾污變脆，價格較貴。2．銅熱電阻

特點：它的電阻值與溫度的關(guān)系是線性的，電阻溫度系數(shù)也比較大，而且材料易提純，價格比較便宜，但它的電阻率低，易于氧化。

在－50℃ ~ 150℃范圍內(nèi)，銅的電阻溫度關(guān)系為 Rt = R0(1 + αt)

式中，α—— 銅的電阻溫度系數(shù)。3.鎳熱電阻

特點：電阻溫度系數(shù)較鉑大，約為鉑的1.5倍。在－50～150℃內(nèi)，其電阻與溫度關(guān)系為

Rt=100+0.5485t+0.665×10-3t2+2.805×10-9t4 4．半導體熱敏電阻

大多數(shù)半導體熱敏電阻具有負的溫度系數(shù)，其電阻值與溫度的關(guān)系為 RT = AeB/T

半導體熱敏電阻通常用鐵、鎳、錳、鈷、鉬、鈦、鎂、銅等復合氧化物高溫燒結(jié)而成。

與金屬熱電阻相比，半導體熱敏電阻具有如下優(yōu)點：

（1）具有較大的負電阻溫度系數(shù)，約為－(3 ~ 6)%，因此靈敏度比較高；

（2）半導體材料的電阻率遠比金屬材料大得多，因此它的體積可做得非常小，同時熱慣性小，適合用于測量點溫度與動態(tài)溫度；

（3）電阻值很大，故連接導線的電阻變化的影響可以忽略；

（4）結(jié)構(gòu)簡單。

它的缺點是同種半導體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大，非線性嚴重，元件性能不穩(wěn)定，因此互換性差，精度較低。

三、特殊熱電阻

1.鎧裝熱電阻.2.薄膜鉑熱電阻.3.厚膜鉑熱電阻

四、熱電阻測溫電路

平衡電橋測溫、不平衡電橋測溫

五、熱電阻的校驗

1.比較法。2.兩點法：只需要冰點槽和水沸點槽，分別測得R0和R100，檢查R0值和R100/R0的比值是否滿足技術(shù)數(shù)據(jù)指標。

六、熱電阻的選擇

熱電阻的選用原則、測溫范圍、測溫準確度、測溫環(huán)境、成本。

一、溫度和溫標 1．溫度

處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學系統(tǒng)都具有一個共同的宏觀特征，這一特征是由這些互為熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所決定的一個數(shù)值相等的狀態(tài)函數(shù)，這個狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。從宏觀上看，溫度是表示物體冷熱程度的物理量 從微觀上看，溫度標志著物質(zhì)分子熱運動的劇烈程度。任意兩個冷熱程度不同的物體相互接觸，它們之間必然會發(fā)生熱交換現(xiàn)象，熱量要從溫度高的物體傳向溫度低的物體，直到兩物體之間的溫度完全一致時，這種熱傳遞現(xiàn)象才能停止。2．溫標

溫標是溫度數(shù)值化的標尺。各種溫度計的刻度數(shù)值均由溫標確定。溫標分經(jīng)驗溫標、熱力學溫標、國際實用溫標 1經(jīng)驗溫標

經(jīng)驗溫標的基礎是利用物質(zhì)體膨脹與溫度的關(guān)系。認為在兩個易于實現(xiàn)且穩(wěn)定的溫度點之間所選定的測溫物質(zhì)體積的變化與溫度成線性關(guān)系。把在兩溫度之間體積的總變化分為若干等分，并把引起體積變化一份的溫度定義為1度。常見的攝氏溫標、華氏溫標。類似的經(jīng)驗溫標還有蘭氏、列氏等，經(jīng)驗溫標的缺點在于它的局限性和隨意性 2.熱力學溫標

特點：與選用的測溫介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，克服了經(jīng)驗溫標隨測溫介質(zhì)而變的缺陷，故稱它為科學的溫標或絕對熱力學溫標。由此而得的溫度稱為熱力學溫度。從此所有的溫度測量都以熱力學溫標作為基準。3.絕對氣體溫標

由波義耳定律知，當溫度一定時，一定質(zhì)量氣體的體積V和壓力P之間相當嚴格地遵守 PV＝C的關(guān)系，而C是只取決于溫度的常數(shù)，故當壓力和體積中之一恒定時，另一個就是溫度的單值函數(shù)。利用這一原理制造的溫度計稱為氣體溫度計，有定容式和定壓式兩種。這樣就把溫度測量轉(zhuǎn)化成對氣體壓力或體積的測量。由查理定律和蓋．呂薩克定律可知：在體積V＝0或壓力p=0的極限情況下，對應的溫度為－273.15oC。為了使溫標具有連續(xù)性，因而把－273.15oC定義為絕對溫度的零度。3國際溫標

為了使用方便，國際上經(jīng)協(xié)商，決定建立一種既使用方便，又具有一定科學技術(shù)水平的溫標，這就是國際溫標的由來。具備的條件：盡可能接近熱力學溫標，復現(xiàn)精度高，各國均能以很高的準確度復現(xiàn)同樣的溫標，確保溫度量值的統(tǒng)一。用于復現(xiàn)溫標的標準溫度計，使用方便，性能穩(wěn)定引起溫度變化的因素很多，按其本質(zhì)可以分為兩種，一種是由轉(zhuǎn)化熱引起的溫度變化，另一種則是由熱量傳遞而引起的溫度變化。通常，轉(zhuǎn)化熱是非熱能量轉(zhuǎn)化的結(jié)果，而傳遞熱則是由溫差引起的熱傳遞現(xiàn)象造成的結(jié)果。

二、引起溫度變化的因素

1.能量轉(zhuǎn)化引起的溫度變化：

能量可以通過各種形式進行相互轉(zhuǎn)化（除核能）。其他能量向熱能的轉(zhuǎn)化是以顯熱、潛熱或兩者結(jié)合的形式存儲在特定的物系中。當熱能以顯熱的形式存在時，能量大小的表征就是溫度的高低；當熱能以潛熱的形式存在時，物系不表現(xiàn)出溫度的變化；熱能以潛熱和顯熱同時存在的形式存儲于物系中時，溫度的高低僅能反映其中所含顯熱的大小：效率不同 具體轉(zhuǎn)化方式：

a.機械能向熱能的轉(zhuǎn)化：摩擦生熱和氣體按PVT關(guān)系進行變化所造成的溫升；

b.電能向熱能的轉(zhuǎn)化：焦耳熱和珀耳帖效應；

c.光能向熱能的轉(zhuǎn)換：按照斯忒潘--玻耳茲曼定率；

d.化學能向熱能的轉(zhuǎn)換：以化學反應熱（吸熱或放熱）、相變熱、溶解熱和稀釋熱等幾種形式轉(zhuǎn)化為熱能： e.核能向熱能的轉(zhuǎn)化：衰變、裂變和聚變?nèi)N形式。2.熱量傳遞引起的溫度變化：

1.熱傳導2．對流傳熱3．輻射傳熱

三、溫度所能引起的變化

熱的機械效應：固體熱膨脹、氣體的熱效應、流體熱膨脹。熱的幅射效應：可見光、紅外光、彈性系數(shù)變化

熱的電效應：金屬的熱電效應、半導體的熱電(賽貝克)效應、熱釋電效應、熱的化學效應、化學平衡的影響、傳遞過程的影響、相平衡的影響、化學反應速度。

熱的其它效應:電阻的熱效應、熱磁效應、介電常數(shù)的溫度效應、PN結(jié)的溫度效應、溫度對液晶的選擇透光性、溫度對吸收系數(shù)的影響等。

四、溫度測試的意義和作用 硅酸鹽工業(yè)傳熱過程：

原料烘干、水泥熟料燒成、玻璃熔融、陶瓷燒結(jié)、溫度（被控參數(shù)）

在很多其他化工參數(shù)的檢測中，測量原理都是與溫度的測量直接相關(guān)的五、測溫方法與測溫儀器的分類

溫度不能直接測量，而是借助于物質(zhì)的某些物理特性是溫度的函數(shù)，通過對某些物理特性變化量的測量間接地獲得溫度值。根據(jù)溫度測量儀表的使用方式，通常可分為接觸法與非接觸法兩大類。1.測溫方法 1.接觸法

當兩個物體接觸后，經(jīng)過足夠長的時間達到熱平衡后，則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計，就可以用它對另一個物體實現(xiàn)溫度測量，這種測溫方式稱為接觸法。特點：溫度計要與被測物體有良好的熱接觸，使兩者達到熱平衡。

2.非接觸法

利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度，這種測溫方式稱為非接觸法。

特點：不與被測物體接觸，也不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小，便于測量運動物體的溫度和快速度變化的溫度。通常用來測定1000℃以上的移動、旋轉(zhuǎn)或反應迅速的高溫物體的溫度。

2、溫度表的分類和性能 見p133頁

按照溫度測量范圍，可分為:超低溫: 0～10K、低溫: 10～800K、中溫:800～1900K

高溫: 1900～2800K、超高溫: 2800K以上

第四篇：無機非金屬熱工測量 2

1.在水泥回轉(zhuǎn)窯的熱工測量中,風量的測量項目：

一、二次風、窯廢氣、加熱機廢氣、冷卻機鼓風及廢氣、風掃磨窯頭抽風、分解爐二次抽風,生料提升泵送料風等。

2.入窯二次風溫度最好不用普通熱電偶測量，為什么？

周圍環(huán)境（熟料、窯皮、火焰）溫度很高,輻射傳熱影響相當大。如用一普通熱電偶插入測量二次空氣溫度,熱電偶除受到二次空氣以對流傳熱方式將熱量傳給熱電偶外,熱電偶還受周圍環(huán)境的輻射傳熱,因此測得溫度偏高(如580℃ 的二次空氣溫度,可測得的溫度是820℃ ,誤差竟達240℃)。用抽氣熱電偶測二次空氣溫度可以大大減小誤差。

3.膨脹式溫度計是利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計，主要有液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計和壓力式溫度計三種。

4.溫度計的使用①.使用前必須經(jīng)過校正。②.溫度計保存和安裝時都應使溫度計直立，且溫包應在下面。③.使用時檢查液柱是否脫離，測溫包內(nèi)是否含有氣泡。④.測量流體溫度時，溫度計應逆流向安裝或與流向垂直或有一定傾斜角，不能順向安置，而且測溫套管的插入深度要達到中心線。

5.對玻璃溫度計浸入方式的修正在半浸入測量時, 暴露在大氣中的這一段細管感受到的溫度與被測介質(zhì)的溫度不同,其膨脹的增量(或減量)與介質(zhì)和環(huán)境的溫度差有關(guān)，修正值C的關(guān)系式:C=KN(t1-t2)℃C—半浸入測量修正值,℃；K—溫度計液體與玻璃管的膨脹系數(shù)差；N—露出被測介質(zhì)部分的細管長度；t1—溫包的溫度，℃；t2—環(huán)境溫度，℃。6.固體膨脹式溫度計是利用兩種線膨脹系數(shù)不同的材料制成，有桿式和雙金屬片式兩種。1）桿式溫度計：桿式溫度計是利用金屬材料做感溫元件，靠材料隨溫度的變化而伸縮的原理制成測溫儀表2）雙金屬片式溫度計：這是一種利用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起構(gòu)成的一種溫度計。

7.壓力式溫度計是利用密閉容積內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì)，通過對工作介質(zhì)的壓力測量來判斷溫度值的一種機械式儀表。8.壓力表式溫度計構(gòu)造：感溫元件（溫包和接頭管）、毛細管和盤簧管（或彈簧管）等元件構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充填的工作物質(zhì)：氣體、液體或低佛點液體的飽和蒸氣等。

9.壓力表式溫度計特點：結(jié)構(gòu)簡單，防震，可遠距離測量，但損壞后難修理，不能測點的溫度和表面溫度。它一般可用來指示或記錄熱工設備中的各種流體介質(zhì)溫度。工作介質(zhì)是氣體、液體或蒸氣；簡單可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性；動態(tài)性能差，示值的滯后較大，不能測量迅速變化的溫度。

10.熱電偶溫度計 1.是將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢（mV）信號，配以測量毫伏的儀表或變送器可以實現(xiàn)溫度的測量或溫度信號的轉(zhuǎn)換。2.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、準確度高、性能穩(wěn)定、復現(xiàn)性好、體積小、響應時間短等。

11.熱電偶結(jié)構(gòu)：熱電極,絕緣套管,保護套管,接線盒 12.熱電偶的工作原理：兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(塞貝克效應)，而這種電動勢稱為熱電勢。

13.接觸電勢的大小和方向主要取決于兩種材料的性質(zhì)（電子密度）和接觸面溫度的高低。

14.熱電偶的基本定律：均質(zhì)導體定律；中間導體定律 ；中間溫度定律；連接導體定律

15.熱電偶的材料1）兩種材料所組成的熱電偶應輸出較大的熱電勢，以得到較高的靈敏度，且要求熱電勢和溫度之間盡可能呈線性的函數(shù)關(guān)系。（2）能應用于較寬的溫度范圍，物理化學性能、熱電特性都較穩(wěn)定。即要求有較好的耐熱性、抗氧性、抗還原、抗腐蝕等性能。（3）要求熱電偶材料有高導電率和低電阻溫度系數(shù)。（4）具有較好的工藝性能，便于成批生產(chǎn)。具有滿意的復現(xiàn)性，便于采用統(tǒng)一的分度表。16.熱電偶的類型（1）S型（鉑銠10—鉑）熱電偶（2）B型（鉑銠30—鉑銠6）熱電偶（3）K型（鎳鉻—鎳硅）熱電偶（4）T型（銅—康銅）熱電偶（5）E型（鎳鉻—康銅）熱電偶

17.熱電偶測溫系統(tǒng)是由熱電偶、補償導線、測量儀表及相應的電路構(gòu)成的。

18.補償導線法在一定溫度范圍內(nèi)，與配用熱電偶的熱電特性相同的一對帶有絕緣層的廉金屬導線為補償導線。計算修正法：當用補償導線把熱電偶的冷端延長到某一溫度T0處（通常是環(huán)境溫度），然后再對冷端溫度進行修正。

冷端恒溫法（1）把冷端引至冰點槽內(nèi)，維持冷端始終為0℃，但使用起來不大方便。（2）把冷端用補償導線引至電加熱的恒溫器內(nèi)

補償電橋法：補償電橋法是在熱電偶測溫系統(tǒng)中串聯(lián)一個不平衡電橋，此電橋輸出的電壓隨熱電偶冷端溫度變化而變化，從而修正熱電偶冷端溫度波動引入的誤差。

19.熱電偶的檢定方法有兩種，比較法和定點法。

比較法：用被校熱電偶和標準熱電偶同時測量同一對象的溫度，然后比較兩者示值，以確定被檢電偶的基本誤差等質(zhì)量指標。20.熱電偶測溫誤差分析

（1）分度誤差：指檢定時產(chǎn)生的誤差，其值不得超過允許誤差。（2）冷端溫度引起的誤差（3）補償導線的誤差：它是由于補償導線的熱電特性與所配熱電偶不完全相同所造成的（4）手動直流電位計誤差（儀表誤差）

21.硅酸鹽工廠生產(chǎn)過程中，哪些設備和工藝控制涉及到壓力的？ 水泥生產(chǎn)工藝；陶瓷生產(chǎn)工藝；其他硅酸鹽產(chǎn)品

22.壓力表分類：液柱式壓力計：彈簧壓力 計：綜合式壓力計：活塞式壓力計：電氣壓力計：

23.液柱式測壓原理的缺點：

(1)量程受到液體密度的限制。(2)不適合測量劇烈變動的壓力。(3)對安裝位置和姿勢有要求。

24.彈性壓力表原理：彈性元件在被測壓力作用下產(chǎn)生變形，帶動其他組件和指針，再壓力計量單位刻度的 表盤或標尺上指示瞬間介質(zhì)壓力。特點：儀表結(jié)構(gòu)簡單；使用方便；精度較高；測量范圍廣；造價低，讀數(shù)直觀；可與電測信號配套支撐遙感、遙控的自 動記錄儀表與控制儀表。25.按螺紋接頭和安裝方式分為：

直接安裝壓力表；嵌裝（盤裝）壓力表；凸裝（墻裝）壓力表。26.按精度等級分為：

1.0級、1.6級、2.5級、4.0級。

27.工業(yè)上常用電信號壓力表：電阻式遠傳壓力表；霍爾式遠傳壓力表；差動變壓器式遠傳壓力表

28.差動變壓器式遠傳壓力表原理：彈簧變形引起鐵心移動。鐵心移動引起負載上電流差值。信號通過電流變化輸出。

29.差變送器種類：力矩平衡式差壓變送器；電容式差壓變送器；擴散硅式差壓變送器

使用范圍：可用于連續(xù)測量差壓、正壓、負壓、液位、密度等，與節(jié)流裝置配合，可測液體（氣體）流量。

30.電容式差壓變送器特點：無杠桿機構(gòu)；無機械傳動和調(diào)整裝置；結(jié)構(gòu)簡單；精度高；穩(wěn)定性好；高可靠性；高抗震性。

31.真空計（規(guī)）種類：液柱式真空計； 熱導式真空計； 電離式真空計；彈性變形式真空計；超真空計和極高真空計

32.熱導式真空計原理：根據(jù)低壓強下氣體的熱導率和壓力關(guān)系。具體如下：假設燈絲由導熱損失的熱量與加熱電流I所產(chǎn)生的熱量平衡時，燈絲溫度不變，平衡方程為I2R=E1=E2=E3。其中R為燈絲電阻，E1為氣體分子遷移熱量，E2為輻射遷移熱量，E3為引出導線的遷移熱量。若由于壓力減少而使E1減少，則當I不變時，方程將失去平衡，使燈絲溫度發(fā)生變化。由此可以根據(jù)燈絲溫度變化來衡量壓力變化。33.電離真空計由陰極電離規(guī)管和測量電路組成。34.電離規(guī)管由陰極（燈絲），螺旋形柵極（加速）和圓筒收集極構(gòu)成。特點：具有良好的線性關(guān)系和穩(wěn)定性；測量精度高；量程寬；可連續(xù)讀數(shù)；

能測氣體和蒸汽的全壓強；能迅速反映出氣體壓強的變化，慣性小； 35儀表的選擇和安裝

主要考慮3個方面:壓力測量范圍的選擇；精度等級的選擇；儀表類型的選擇。

36壓力測量系統(tǒng)組成：取壓口、壓力信號導管、壓力表及附件。37取壓原則：

A選擇被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不要選擇管道拐彎處、分叉、死角或易形成漩渦的地方，當管道中有突出時，取壓口在突出物的上流方向一側(cè)。B取壓口處在管道閥門、擋板前后時，其與閥門、擋板的距離應大于2D及3D(D為管道內(nèi)徑)。C 測量液體時，取壓點在管道截面下側(cè)，測量氣體時，取壓點在管道橫截面上側(cè)。38煙氣成分的測量和儀表 奧氏分析法原理：利用氣體被吸收后體積的改變進行氣體分析（吸收法）。分析順序：先CO2，后O2，最后是CO。

39熱導式分析儀原理： 利用物質(zhì)在傳熱上的特征對物質(zhì)進行定量分析 40紅外線分析法原理：當紅外光通過待測氣體時,這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關(guān)系服從朗伯--比爾(Lambert-Beer)吸收定律，即某些氣體對紅外光進行有選擇性吸收，其吸收強度變化取決于被測氣體的濃度。

41二氧化鋯分析儀原理：應用固體電介質(zhì)氧化鋯構(gòu)成濃差電池所形成的氧化鋯氧分析儀。

42測量多筒式冷卻機測定步驟：

1測定最好是在窯的操作穩(wěn)定時進行。測定時先將溫度表的起點撥在當時的冷端溫度上。

2在不穩(wěn)定時，應注意窯的操作變動情況，對來料多少、風門大小、風量調(diào)整等都應加以記錄。3正常或不正常時的二次空氣溫度均需分別測量三次。4當溫度跳動比較大時，每點最少測量半小時，如波動不大，每點測定10min 即可

43冷卻機的熱平衡表示如下：

熱量收入＝熟料進冷卻機帶入的熱＋入冷卻機空氣顯熱

熱量支出＝二次空氣帶出熱量＋出冷卻機熟料帶出熱量＋冷卻機煙囪排風顯熱＋冷卻機表面散熱損失

袋體 焊接在窯筒體外壁上，袋蓋是可拆卸的，熱電偶及其它部件均安裝固定在袋蓋上。一旦發(fā)生故障，即可利用短暫的停窯時間，在窯外將袋蓋卸下，進行必要的維修。熱電偶穿過伸入袋內(nèi)，并用螺母緊固在焊接袋蓋的支架上，空心軸伸入窯內(nèi)之一端對稱的焊有兩塊耐熱不銹鋼的刀桿。另一端裝有皮帶輪，由一臺三相電動機拖動，空心軸由兩個滾錐軸承支撐，軸承座固定在袋蓋的支架上。當袋體轉(zhuǎn)到下部時，袋內(nèi)即裝入物料，由熱電偶檢測。當袋體轉(zhuǎn)到上部時，通過電源接點與接片的接觸，使小電機通電，帶動空心軸及焊在其端部的刀桿旋轉(zhuǎn)，用機械力將袋內(nèi)已測過溫度之物料攪落，使袋子倒空，防止了袋子發(fā)生堵死的故障。44測量表面溫度的儀器

表面熱電偶溫度計；輻射感溫器；半導體點溫計；紅外線測溫儀 45電阻溫度計

熱電阻是用金屬導體或半導體材料制成的感溫元件。

優(yōu)點：測溫準確度高，信號便于傳送。缺點：不能測太高的溫度，需外部電源供電，連接導線的電阻易受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生測量誤差。電阻值Rt與溫度t（℃）的關(guān)系可表示為

Rt = R0（1 + At + Bt2 + Ct3）式中 Rt —— 溫度為t℃時金屬導體的電阻； R0 —— 溫度為0℃時金屬導體的電阻； A、B、C —— 與金屬材料有關(guān)的常數(shù)。

46用于測溫的熱電阻（或熱敏電阻）應滿足以下要求：（1）電阻溫度系數(shù)要大，以得到高敏感度；（2）在測溫范圍內(nèi)化學與物理性能要穩(wěn)定；（3）復現(xiàn)性要好；（4）電阻率要大，以得到小體積的元件，進而保證熱容量和熱慣性小，使得對溫度變化的響應比較快；（5）電阻溫度特性盡可能接近線性，以便于分度和讀數(shù)；（6）價格相對低廉。

47目前已被采用的電阻溫度計具有如下特點

（1）在中低溫范圍內(nèi)其精確度高于熱電偶溫度計；（2）靈敏度高，當溫度升高1℃時，大多數(shù)熱電阻的阻值增加0.4%~0.6%，半導體材料的阻值降低3%~6%；（3）熱電阻感溫部分體積比熱電偶的熱接點大得多，因此不宜測量點溫度與動態(tài)溫度，半導體熱敏電阻雖然體積較小，但其穩(wěn)定性和復現(xiàn)性卻較差。

48鉑熱電阻特點：精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。在氧化性的氣氛中，甚至在高溫下的物理化學性質(zhì)都非常穩(wěn)定。它易于提純，復現(xiàn)性好，有良好的工藝性，可以制成極細的鉑絲或極薄的鉑箔。與其他熱電阻材料相比，有較高的電阻率。缺點：電阻溫度系數(shù)較小，在還原性氣氛中，特別是在高溫下易被沾污變脆，價格較貴。

49與金屬熱電阻相比，半導體熱敏電阻具有如下優(yōu)點：（1）具有較大的負電阻溫度系數(shù)，約為－(3 ~ 6)%，因此靈敏度比較高；（2）半導體材料的電阻率遠比金屬材料大得多，因此它的體積可做得非常小，同時熱慣性小，適合用于測量點溫度與動態(tài)溫度；（3）電阻值很大，故連接導線的電阻變化的影響可以忽略；（4）結(jié)構(gòu)簡單。缺點是同種半導體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大，非線性嚴重，元件性能不穩(wěn)定，因此互換性差，精度較低。50熱電阻的校驗1.比較法2.兩點法

51熱電阻的選用原則：測溫范圍；測溫準確度；測溫環(huán)境；成本。溫標是溫度數(shù)值化的標尺。各種溫度計的刻度數(shù)值均由溫標確定。溫標：經(jīng)驗溫標；熱力學溫標；國際實用溫標 氣體溫度計，有定容式和定壓式兩種。

52引起溫度變化的因素一種是由轉(zhuǎn)化熱引起的溫度變化，另一種則是由熱量傳遞而引起的溫度變化

53根據(jù)溫度測量儀表的使用方式，通常可分類為接觸法與非接觸法兩大類。

1）接觸法當兩個物體接觸后，經(jīng)過足夠長的時間達到熱平衡后，則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計，就可以用它對另一個物體實現(xiàn)溫度測量，這種測溫方式稱為接觸法。

特點：溫度計要與被測物體有良好的熱接觸，使兩者達到熱平衡。2）非接觸法利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度，這種測溫方式稱為非接觸法。特點：不與被測物體接觸，也不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小，便于測量運動物體的溫度和快速度變化的溫度。

54電離真空計就是通過在稀薄氣體中引起電離，然后利用離子電流測量壓力。

55流速的測量有三個目的1.通過測量實際流速的測量，研究流場內(nèi)流體的運動狀態(tài)；2.通過實際流速的測量，觀察與設計值的偏差；3.通過測量流速后，計算流體的流量。

56流量計的種類（1）速度式流量計；（2）容積式流量計；（3）節(jié)流式流量計；（4）繞流式流量計；（5）感應式流量計。

57基本動壓測速管是根據(jù)流體在管道中流動受到阻礙時其動能會轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的原理測量管道中某截面上若干點的動壓力，由若干點的平均動壓力可間接計算出不同截面處的平均流速.58彎管流量傳感器工作原理流體流經(jīng)90°彎管時，由于流體的慣性作用，外彎管壁面的壓強大于內(nèi)彎管壁面壓強。在內(nèi)、外彎管壁45°處取壓，送至差壓變送器，可直接測出這一壓強差。壓強差的大小，與流體流經(jīng)彎管的平均速成函數(shù)關(guān)系。只要測出此壓強差的大小，便可確定液體經(jīng)彎管的平均流速（或流量）。59固體表面溫度測量考慮因素：

①傳感器的選擇；②表面溫度范圍；③物體表面與環(huán)境的溫差；④測溫準確度與響應速度；⑤表面形狀與狀態(tài)。60影響接觸式表面測溫測量準確度因素：

(a)熱電偶的測量端與被測表面的接觸形式。(b)被測表面的導熱能力;(c)表面溫度與環(huán)境溫度的溫差；(d)表面溫度傳感器的類型。

61導熱誤差分析1.應將外露部分實施保溫；2.盡量增大插入深度L1,減少外露長度L2。3.感溫元件的端部應置于管道中心線上,并采取迎著來流方向插入的方式，可以得到最大的對流傳熱系數(shù)α1，減少測溫誤差；4.減小套管的導熱系數(shù)λ。5.增大套管外圓周長與橫截面積之比C/A 62輻射誤差分析有以下四個方面的換熱:1高溫氣體主要以對流形式傳熱給熱電偶,其單位時間內(nèi)的傳熱量2．沿熱電偶套管向外導出熱量3.熱電偶主要以輻射形式傳熱給周圍器壁,其傳熱量4.由于被測溫度隨時間變化而引起的熱電偶動態(tài)吸熱量

63減少輻射誤差的措施(1)降低熱電偶-周圍壁面系統(tǒng)的黑度系數(shù)εn；(2)增大氣體-熱電偶之間的對流換熱系數(shù)α；(3)提高熱電偶周圍壁面的溫度Ts。

64抽氣熱電偶既借助于遮熱罩以減少熱電偶工作端輻射散熱損失，并用抽氣的方法提高煙氣對熱電偶及遮熱罩的沖刷速度以增加對流換熱系數(shù)而減小測量誤差。65轉(zhuǎn)子流量計

當流體沿錐形圓管自下而上流過轉(zhuǎn)子時，在轉(zhuǎn)子的上下端面形成壓差，此力方向向上。作用在浮子上的力還有重力，流體對浮子的浮力和流體對浮子的粘性磨擦力，這些力相平衡時浮子停留在一定的位置。如果流量增加，環(huán)形流通截面中的平均流速也加大，使得浮子上下面的靜壓差增加，浮子向上升起，在這樣新位置處環(huán)形截面積增大，流速降低，達到新的平衡。

容積法的實質(zhì)在于累計單位時間內(nèi)被計量的流體的容積。容積式流量計一般用于測量粘性液體（脂肪酸、重油、潤滑油及其他石油產(chǎn)品等）的流量，也可用于氣體流量的測66量。容積式流量計的測量機構(gòu)是安裝在管道截面中的測量室，測量室的容積經(jīng)過標定。被測流體在測量室前后壓力差的作用下，不斷從測量室中流過，容積式流量計中的計數(shù)器累計從測量室中流過的流體容積。

67電磁流量計的特點1． 測量導管內(nèi)無可動部件或突出于管內(nèi)的部件，因而壓力損失很小，并在采用防腐蝕襯里條件下，可以用于測量各種腐蝕性的液體的流量。2． 輸出電流I0 和流量Ｑ具有線性關(guān)系，并且不受液體的物理性質(zhì)（溫度、壓力、粘度）變化和流動狀態(tài)的影響。同時流速范圍也廣，儀表滿刻度可適應1～10m/s的流速變化，這是一般流量計不能比擬的；3． 反映迅速，可以用于測量脈動流量；4． 電磁流量計的口徑范圍大，可以從直徑1mm到2m以上，對于同一臺電磁流量計，它的測量范圍也大，量程比可高達1:10；5． 電磁流量計為無干擾測量，不產(chǎn)生流體的壓力損失。

68電磁流量計的局限性和不足之處：

1． 被測介質(zhì)必須是導電的液體（電導率一般要求在1×10-3 1/Ω?m以上），不能測量氣體和蒸汽.石油制品的流量，轉(zhuǎn)換器到變送器的最大距離也因被測液體的導電率不同而不同；

2． 由于受變送器襯里材料的限制，一般使用的溫度范圍為0-200℃，因電極是嵌裝在導管上的，使其工作壓力也受到一定限制。

69標準節(jié)流裝置的使用條件(1)被測介質(zhì)應充滿全部管道截面連續(xù)地流動(2)管道內(nèi)的流束（流動狀態(tài)）應該是穩(wěn)定的。(3)被測介質(zhì)在通過節(jié)流裝置時應不發(fā)生相變，如液體不發(fā)生蒸發(fā)，溶解在液體中的氣體不會釋放出來。(4)在離節(jié)流裝置前后各有2D長的一段管道的內(nèi)表面上不能有凸出物和明顯的粗糙不平現(xiàn)象。(5)在節(jié)流裝置前后應有足夠長度的直管段，一般，節(jié)流件前有十倍管長，節(jié)流件后有五倍長的直管段。節(jié)流裝置與差壓計共同組成了節(jié)流式流量計。工業(yè)上使用的傳統(tǒng)差壓計主要有雙管式、環(huán)天平式、鐘罩式、浮子式、膜式和雙波紋管式等。70余熱鍋爐按布置形式：立式和臥式 按循環(huán)方式：強制循環(huán)、自然循環(huán)

在中低溫純余熱發(fā)電系統(tǒng)中，一般設置兩臺余熱鍋爐，一臺為窯尾鍋爐通常稱SP爐，一臺為窯頭鍋爐通常稱AQC爐。

71輥道窯主要包括：窯體、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)及測控系統(tǒng)這六大部分。

72根據(jù)窯內(nèi)燒成過程的不同，隧道窯可以分為預熱帶、燒成帶和冷卻帶這三個帶。

73輥道窯也分為三個帶 ： 預熱帶、燒成帶和冷卻帶 74測量過程，實質(zhì)上就是被測參數(shù)信號能量形式的一次或多次不斷變換和傳送，并將被測參數(shù)與其相應的測量單位進行比較的過程，而過程測量儀表就是實現(xiàn)變換、比較的工具。

75直接測量是將被測參數(shù)直接以一定的標準量比較出來，例如用卡尺量出一根鋼管的長度。

76間接測量是將直接測量得到的數(shù)據(jù)代人一定的公式，計算出所要求的被測參數(shù)值。例如用節(jié)流裝置測量流量時，在測出節(jié)流裝置前后的壓差以后，代人流量方程式就可以計算出所對應的流量值。77測量誤差的目的就在于用來判斷測量結(jié)果的可靠程度。78測量誤差的分類：系統(tǒng)誤差；疏忽誤差；偶然誤差

79變差在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對某一參數(shù)進行反行程（即逐漸由小到大和逐漸由大到小）測量時，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果是：相同的被測參數(shù)值所得到的儀表指示值都不相等，二者之差即為變差

80靈敏度和靈敏限靈敏度表達測量代表對被測量參數(shù)變化的靈敏程度，儀表的輸出信號，例如指針的直線位移或轉(zhuǎn)角位移Δa與引起此位移的被測參數(shù)變化量ΔX之比表示

81衡量造成動態(tài)誤差的因素，通常用時間常數(shù)和滯后時間來表達。82旋風預熱器的工作原理(1)生料粉在廢氣中分散與懸浮(2)氣、固之間換熱

(3)氣、固相的分離，生料粉的收集

83影響旋風筒氣固分離效率的主要因素：（1）旋風筒的直徑：在其他條件相同時，筒徑越小，分離效率越高（2）旋風筒進風口的類型與尺寸：

進風口結(jié)構(gòu)應以保證能沿切向入筒，減小渦流干擾為佳。(3)出風管(內(nèi)筒)的尺寸和插人深度: 一般來說，出風管(內(nèi)筒)的直徑越小，插入深度越深，旋風筒的氣固分離效率越高。(4)旋風筒的高度：增加旋風筒的高度有利于氣固分離效率的提高

84影響旋風筒氣固分離效率的其他因素：粉料顆粒的大小、氣流中的粉料濃度、鎖風閥的嚴密程度。

85影響旋風預熱器預熱效率的因素 因素之一：粉料在管道中的懸浮 保證懸浮效果的幾項措施：（1）選擇合理的喂料位置：(2)選擇適當?shù)墓艿里L速(3)在喂料口加裝撒料裝置（4）來料均勻性。因素之二：氣、固相的傳熱。因素之三：氣、固相的分離。提高分離效率的措施：（1）開發(fā)新型高效、低阻的旋風筒（2）開發(fā)新型換熱管道（3）開發(fā)新型鎖風閥（4）開發(fā)新型撒料裝置

86預分解窯的特點(與其它窯相比）

1）結(jié)構(gòu)特點：窯尾增設了一個分解爐，承擔了原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行的大量碳酸鈣分解的任務；2）熱工特點： 窯尾增加“第二熱源”，大部分燃料從分解爐內(nèi)加入，改善了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局，大大地減輕了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火襯料的熱負荷，延長了回轉(zhuǎn)窯的壽命。

3)工藝特點：將水泥熟料煅燒工藝過程中耗熱量最大的碳酸鈣分解過程移至要外進行，燃料與生料粉處于同一空間且高度分散，燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能及時高效地傳遞給預熱后的生料，使燃燒、換熱及碳酸鈣分解過程都得以優(yōu)化，使水泥熟料煅燒工藝更完善。

87預分解爐種類：旋風式、噴騰式、懸浮式、流化床式 88冷卻機三個效率：熱效率；冷卻效率；空氣升溫效率 89AQC爐:分前置式和后置式。

90壓磁效應：工業(yè)純鐵、硅鋼等鐵磁材料在機械力的作用下磁導率發(fā)生變化；

91壓力測量方法的分類:液體式壓力計；彈性式壓力計；力平衡式；電氣式壓力儀

92按測量方法的原理來分可以分為：

基于力的作用原理：U形管，波登管式，波紋管式，膜片式；基于壓縮作用原理：麥氏真空計；基于導熱作用原理：電阻真空計，熱電偶真空計；基于電離作用原理：熱陰極式，冷陰極式，放射性真空計。93根據(jù)測定氣體熱傳導方法的不同，熱導式真空計分為電阻真空計和熱電偶真空計兩種。

電阻真空計由電阻式規(guī)管和測量電路兩部分組成。熱偶真空計由熱偶規(guī)管和測量電路組成。熱偶規(guī)管主要由玻璃殼、鉑絲、熱電偶構(gòu)成。

電離真空計是通過在稀薄氣體中引起電離，然后利用離子電流測量壓力。熱陰極電離真空計由熱陰極電離規(guī)管和測量電路組成。94電離規(guī)管由陰極（燈絲）、螺旋形柵極（加速極）和圓筒形收集極構(gòu)成。

第五篇：《熱工測量及儀表》讀書心得

讀《熱工測量及儀表》有感

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，設備管理中數(shù)據(jù)管理也將成為其中重要的一環(huán)。提到設備數(shù)據(jù)，就必然擁有測量數(shù)據(jù)配套的測量儀表。鍋爐作為我廠重要的設備之一，鍋爐的運行數(shù)據(jù)也將是我們鍋爐管理的重要依據(jù)。為了更好地了解鍋爐數(shù)據(jù)的測量原理并管理好這些儀表，本月讀了《熱工測量及儀表》，下面就將學習心得分享如下。

熱工測量是指壓力、溫度等熱力狀態(tài)參數(shù)的測量，通常還包括一些與熱力生產(chǎn)過程密切相關(guān)的參數(shù)測量，如測量流量、液位、振動、位移、轉(zhuǎn)速和煙氣成分等。例如在我廠鍋爐運行中，熱工參數(shù)的測量主要可反映鍋爐的運行工況，為司爐工提供操作依據(jù)，同時也為鍋爐的自動操作系統(tǒng)準確及時地提供信號，是鍋爐經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。

提到測量，測量準確度就是測量的一個重要指標。測量準確度差的話，測量的參數(shù)就沒有價值，所以測量準確度對于測量過程非常重要。我廠10、11月份在箱床水循環(huán)改造中，大量使用了PT100的測溫探頭，但在使用用后發(fā)現(xiàn)了一個問題：探頭測量的水溫與真實值相差了2-8度（按照國家要求一般為2度以內(nèi)），這導致箱床的水溫控制效果完全失效。對此，質(zhì)量科計量人員對所有的水溫探頭進行了校對，生產(chǎn)技術(shù)科則聯(lián)系了探頭設備廠家到現(xiàn)場進行核對并要求進行了更換。

熱工測量最常見的是溫度測量。溫度測量方分為接觸法和非接觸法兩大類，接觸法中有膨脹式測溫、壓力式測溫、熱電阻測溫、熱敏電阻測溫、熱電偶測溫和光纖測溫；非接觸式測溫中有激光測溫、亮度測溫、比色測溫、紅外測溫、光纖輻射測溫。下面我就結(jié)合我廠的溫度測量儀表談談其測溫原理。白酒車間使用的酒精溫度計及以前使用的水銀溫度計都是利用玻璃溫包里面的液體（酒精或者水銀）在不同溫度的影響下膨脹到不同的體積（體現(xiàn)成高度），然后對應不同的溫度；雙金屬溫度計是利用其探頭部分的感溫金屬元件在不同溫度下膨脹彎曲變形，使其相連的指針隨著旋轉(zhuǎn)到不同的溫度刻度上；箱床的測溫探頭等是利用導體電阻PT100（鉑金屬制成）受熱后的溫度特性制成的測溫工具；鍋爐的爐膛測溫探頭就是利用熱電偶將爐膛的溫度轉(zhuǎn)變成電動勢信號而制成的測溫工具；紅外測溫儀是通過接收物體本身輻射的紅外線能量來測量其表面溫度。

讀完本書前七章，我對溫度的測量有了一個比較全面的認識，從工作原理、儀表類型和測量誤差等各方面都有了一個了解，方便了我在后期工作中對溫度儀表的選型，同時也提高了我對相應類型測溫儀表故障機疑難問題的處理能力。下一步將繼續(xù)了解其他類型測量儀表（如壓力表、流量計等）。