温度的测量与控制.ppt

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1、关于温度的测量与控制现在学习的是第1页，共16页温度的定义o表示物体的冷热程度的物理量。o目前通用的温度主要有摄氏度、华氏度、开氏度等三种温度标准。摄氏度摄氏度在世界上应用得比较广泛，它是由18世纪瑞典天文学家摄尔维斯提出来的。把在标准大气压下水沸腾时的温度定义为100摄氏度，把水结冰和融化的临界温度定义为0摄氏度，然后把中间平均分为100份，每份就是1摄氏度。我国目前主要使用摄氏度。摄氏度的符号是。华氏度华氏度主要在欧美国家使用，符号是一个小圆圈加上字母F。它是由Gabriel D.Fahrenheir定义。Gabriel D.Fahrenheir在华氏度中，把水的结冰点定义为31华氏度，沸

2、点定义为212华氏度。而华氏度与摄氏度的转换公式是：F=32+1.8C，其中F代表华氏度，C代表摄氏度。开氏度开氏度：开氏度在日常生活中很少用到。现在学习的是第2页，共16页温度的测量o膨胀式测量法（略）o热电偶测量法：利用热电效应，将温度变化转换为电动势，再输入二次仪表进行显示。o热电阻测量法：利用金属的电阻随温度变化的原理，将温度量转化为电阻值送入二次仪表进行显示。o辐射测量法：o其它测量法：（略）现在学习的是第3页，共16页热电偶热电偶o将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路，当导体两个接触点之间存在温将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路，当导体两个接触

3、点之间存在温差时，两者之间便产生电动势差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。是利用这一效应来工作的。o热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从测量范围广。常用的热电偶从-50+1600均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测

4、到-269（如金（如金铁镍铬），最高可达铁镍铬），最高可达+2800（如钨（如钨-铼）。铼）。构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。管，用起来非常方便。o热电偶的种类热电偶的种类 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其热电势

5、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 我国从我国从1988年年1月月1日起，热电偶和热日起，热电偶和热电阻全部按电阻全部按IEC国际标准生产，并指定国际标准生产，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七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。热电偶。现在学习的是第4页，共16页

6、热电偶外观现在学习的是第5页，共16页K型热电偶分度表o镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表（分度号：K）（参考端温度为0摄氏度)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.85 3.266 3.681100 4.059 4.508 4.919 5.327 5.733 6.137 6.539 6.939 7.388 7.737200 8.137 8.537 8.938 9.341 9.745 10.151 10.56 10.969 11.381 11.739300 12.207 12.623 13

7、.039 13.456 13.874 14.292 14.712 15.132 15.552 15.974400 16.395 16.828 17.241 17.664 18.088 18.513 18.938 19.363 19.788 20.244500 20.64 21.066 21.493 21.919 22.346 22.772 23.198 23.624 24.05 24.476600 24.902 25.327 25.751 26.176 26.599 27.022 27.445 27.867 28.288 29.709700 29.128 29.547 29.965 30.38

8、3 30.799 31.214 31.629 32.042 32.455 32.866800 33.277 33.686 34.095 34.502 34.909 35.314 35.718 36.121 36.524 36.925900 37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.31 39.703 40.096 40.488 40.7891000 41.269 41.657 42.045 42.432 42.817 43.202 43.585 43.968 44.349 44.7291100 45.108 45.486 45.863 46.238 46.61

9、2 46.985 47.356 47.726 48.095 48.4621200 48.828 49.192 49.555 49.916 50.276 50.633 50.99 51.344 51.697 52.0491300 52.398 52.747 53.093 53.439 53.782 54.466 54.466 54.807 现在学习的是第6页，共16页热电阻o热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。o热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进

10、行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻o热电阻常用型号有Pt100,Cu50.现在学习的是第7页，共16页热电阻外观现在学习的是第8页，共16页Pt100热电阻分度表现在学习的是第9页，共16页温度的显示o传感器送来的电信号，经过仪表内部处理，可通过下面几种方式来显示：一 刻度盘显示 二 指针显示 三 LED数码管显示 五 LCD液晶屏显示 显示单位：或现在学习的是第10页，共16页温度的控制原理o简单说，就是测量温度（PV）与设定温度（SV）在仪表内比较，如SVPV，则仪表输出控制信号使执行器加温；如PVSV，则仪表输

11、出控制信号使执行器停止加温。因此它是一个闭环控制系统。o温度控制系统框图 误差信号测量值设定值温度控制仪表执行器控 制 对象温度传感器现在学习的是第11页，共16页温度控制方式o开关（ON/OFF）控制 最简单的控制方式。缺点是控制精度差。原理如下图：现在学习的是第12页，共16页温度控制方式o比例（P）控制 仪表根据PV和SV差值大小，成比例输出控制量，使控温平稳，减小振荡和过冲现象，但仍有稳态误差（OFFSET）。如下图所示：现在学习的是第13页，共16页温度控制方式oPID控制 较理想的一种控制方式，建立在PID自动控制理论之上的一种先进控制方式，真正实现控制的理想境界“稳、准、快”。具体参考常规PID设置指南现在学习的是第14页，共16页温度表的输出信号及相应的执行器件o继电器触点输出大功率继电器o脉冲电压输出固态继电器（SSR）o可控硅触发信号可控硅o标准电流（420mA、010mA）输出 可控硅模块或其它控制器现在学习的是第15页，共16页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第16页，共16页