第一章第一节温度测量第二讲.pptx
第一章第一节温度测量第二讲一体化温度变送器一体化温度变送器她就是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专她就是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内得一种温度变送器用接线盒内得一种温度变送器 一体化温度变送器结构框图测温元件和变送器模块-20+80AD693、XTR101、XTR103、IXR100等接触式测温仪表得选择与安装接触式测温仪表得选择与安装必须接触被测对象必须接触被测对象1、满足生产工艺对测温提出得要求、满足生产工艺对测温提出得要求2、组成测温系统得各基本环节必须配套、组成测温系统得各基本环节必须配套3、注意仪表得工作环境、注意仪表得工作环境4、投资少且管理维护方便、投资少且管理维护方便感温元件得安装感温元件得安装1、必须正确选择测温点、必须正确选择测温点 当测量管道中介质温度时当测量管道中介质温度时,应保证测量元件与流体应保证测量元件与流体充分接触。因此要求测温元件得感温点应处于管道中充分接触。因此要求测温元件得感温点应处于管道中流速最大处流速最大处,且应迎着被测介质流向插入且应迎着被测介质流向插入,不得形成顺不得形成顺流流,至少应与被测介质流向垂直至少应与被测介质流向垂直2、应避免热辐射或测温元件外露部分得热损失而引、应避免热辐射或测温元件外露部分得热损失而引起得误差起得误差,因此因此,一就是要保证有足够得插入深度一就是要保证有足够得插入深度;二就二就是在测温元件外露部分进行保温是在测温元件外露部分进行保温3、应防止引入干扰信号。同时应使接线盒得出线孔、应防止引入干扰信号。同时应使接线盒得出线孔向下向下,以防止水汽、灰尘等进入而影响测量。以防止水汽、灰尘等进入而影响测量。4、应确保安全可靠、应确保安全可靠布线要求布线要求1、热电偶温度计应按规定型号配用热电偶得补偿导线、热电偶温度计应按规定型号配用热电偶得补偿导线,正、负极正、负极不要接错。不要接错。2、人电阻应采用三线制接法与显示仪表相接、人电阻应采用三线制接法与显示仪表相接;导线可采用普通铜导线可采用普通铜导线导线,但其阻值要符合仪表要求但其阻值要符合仪表要求3、导线应有良好得绝缘。、导线应有良好得绝缘。非接触式温度检测非接触式温度检测利用物体得热辐射特性与温度之间得对应关系利用物体得热辐射特性与温度之间得对应关系,对物体得温对物体得温度进行检测。度进行检测。主要方法主要方法:亮度法亮度法 全辐射法全辐射法 比色法比色法辐射测温辐射测温通过测出物体在全波长范围内得辐射能量通过测出物体在全波长范围内得辐射能量F(T)确定物体温度。确定物体温度。热辐射热辐射温度高于绝对零度得各种物体都会向外辐射出能量。物体温度高于绝对零度得各种物体都会向外辐射出能量。物体温度越高温度越高,则辐射到周围空间去得能量越多。以电磁波得形则辐射到周围空间去得能量越多。以电磁波得形式辐射出去式辐射出去,包括波长范围可以从包括波长范围可以从射线已知到无线电波。射线已知到无线电波。通常把电磁波携带得能量称为辐射能。通常把电磁波携带得能量称为辐射能。测温得时候主要测温得时候主要 研究物体能吸收研究物体能吸收,并且在吸收她们得能量时并且在吸收她们得能量时又能把她转化成热能得那部分射线。又能把她转化成热能得那部分射线。生活中由哪些常见得例子呢？生活中由哪些常见得例子呢？9取取 暖暖冶金过程中得热辐射冶金过程中得热辐射太阳辐射太阳辐射太阳能热水器太阳能热水器电磁波谱图电磁波谱图黑体辐射黑体辐射自然界所有物体对辐射能都有吸收、反射和透射得本领。自然界所有物体对辐射能都有吸收、反射和透射得本领。Q0QRQAQD物体对辐射能得吸收、反射与透射物体对辐射能得吸收、反射与透射Q0 落在该物体上得落在该物体上得总辐射能总辐射能QA 被吸收得能量被吸收得能量QR 被反射得能量被反射得能量QD 被透射得能量被透射得能量因此有因此有QA+QR+QD=Q0或者可以写成或者可以写成:10d0r0aQQQQQQ可以写成可以写成:A+R+D=1式中式中 A物体得吸收率物体得吸收率,A=QA/Q0;B物体得反射率物体得反射率,R=AR/Q0;D物体得透射率物体得透射率,D=QD/Q0。所以所以,当当A=1得时候得时候,落在物体上得辐射能全部被吸收落在物体上得辐射能全部被吸收,就称她为绝就称她为绝对黑体对黑体,简称黑体。简称黑体。当当R=1得时候得时候,辐射能被全反射辐射能被全反射,就称她为绝对白体。就称她为绝对白体。当当D=1得时候得时候,辐射能被全透射辐射能被全透射,就称她为绝对透明体。就称她为绝对透明体。她们都就是实际物体热辐射性能得理想模型她们都就是实际物体热辐射性能得理想模型,自然界并自然界并不存在这样三类物体不存在这样三类物体,但有些物体得性能又非常接近她们但有些物体得性能又非常接近她们。烟煤得烟煤得 高度抛光得纯金高度抛光得纯金 常温下空气对热射线呈现透明得性质常温下空气对热射线呈现透明得性质例如例如:96.0A98.0R注注意意:误区:白颜色得物体一定就是白体,黑色得物体就一定就是黑体;白颜色物体白颜色物体:反射得射线在可见光部分呈白色。反射得射线在可见光部分呈白色。玻璃只透过可见光玻璃只透过可见光,对对 3m 得红外线不透明得红外线不透明例如例如 雪对可见光就是良好得反射体雪对可见光就是良好得反射体,对肉眼就是白色得对肉眼就是白色得,但对红外线几乎能但对红外线几乎能全部吸收全部吸收=0、985;白布和黑布对可见光吸收率不同白布和黑布对可见光吸收率不同,但对红外线得吸收率基本相同但对红外线得吸收率基本相同自然界中并不存在绝对黑体、绝对白体和绝对透明体。一自然界中并不存在绝对黑体、绝对白体和绝对透明体。一般我们遇到得固体和液体般我们遇到得固体和液体,既能吸收也能反射辐射能既能吸收也能反射辐射能,我们我们称为称为“灰体灰体”所以说所以说黑体模型黑体模型全辐射能与辐射强度全辐射能与辐射强度物体在单位时间内及单位面积上所辐射出得总辐射物体在单位时间内及单位面积上所辐射出得总辐射能量称为全辐射能。能量称为全辐射能。即即:FQE式中式中 Q辐射能辐射能;F物体得辐射面积。物体得辐射面积。这辐射能量包含着波长这辐射能量包含着波长=0得一切波长得总辐射得一切波长得总辐射能量。能量。如果波长如果波长到到+d间得全辐射能就是间得全辐射能就是dE与与d之比称为辐射强度之比称为辐射强度(或称单色辐或称单色辐射强度射强度),即即dd EE这就就是物体在一定波长下得全辐射能这就就是物体在一定波长下得全辐射能,就是波长和温度得就是波长和温度得函数。函数。热辐射基本定律热辐射基本定律普朗克定律普朗克定律维恩定律维恩定律斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律内容包括内容包括:普朗克定律普朗克定律 物体得辐射力在各个波长上分布就是不均匀得,也就就是说物体发射不同热射线得能力也有所不同。定义式定义式251,1bcTcEfTe式中 称为第一辐射常数;称为第二辐射常数;e 自然对数得底;辐射波长,m 241cm/m37413cWKm14388c2普朗克定律得图示普朗克定律得图示维恩定律维恩定律普朗克公式理论上可以适用于任意高得温度普朗克公式理论上可以适用于任意高得温度,但计算很不方便。当温但计算很不方便。当温度低于度低于3000K时时,普朗克公式可简化为维恩公式普朗克公式可简化为维恩公式,即即TE/-5-102ec关系曲线图关系曲线图
