測溫儀表的測溫原理和分類,供大家參考:
溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠,測量精度較高;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的接觸,需要一定的時間才能達到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的,測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會破壞被測物體的溫度場,反應(yīng)速度一般也比較快;但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測量誤差較大。
常用測溫元件的測溫原理:
1、熱電偶
熱電偶測溫原理是根據(jù)熱電效應(yīng)制成的一種測溫元件。它結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用,使用方便,精度高,測量范圍寬,便于遠距離、多點、集中測量和自動控制,是應(yīng)用很廣泛的一種溫度計。如果取兩根不同材料的金屬導(dǎo)線A和B,將其兩端焊在一起,這樣就組成了一個閉合回路。因為兩種不同金屬的自由電子密度不同,當兩種金屬接觸時在兩種金屬的交界處,就會因電子密度不同而產(chǎn)生電子擴散,擴散結(jié)果在兩金屬接觸面兩側(cè)形成靜電場即接觸電勢差。這種接觸電勢差僅與兩金屬的材料和接觸點的溫度有關(guān),溫度愈高,金屬中自由電子就越活躍,致使接觸處所產(chǎn)生的電場強度增加,接觸面電動勢也相應(yīng)增高。由此可制成熱電偶測溫計。
2、熱電阻
熱電阻測溫原理是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變的特性來進行溫度測量的。純金屬及多數(shù)合金的電阻率隨溫度升高而增加,即具有正的溫度系數(shù)。在一定溫度范圍內(nèi),電阻-溫度關(guān)系是線性的。溫度的變化,可導(dǎo)致金屬導(dǎo)體電阻的變化。這樣,只要測出電阻值的變化,就可達到測量溫度的目的。
3、熱敏電阻溫度計
熱敏電阻體是在錳、鎳、鈷、鐵、鋅、鈦、鎂等金屬的氧化物中分別加入其它化合物制成的。熱敏電阻和金屬導(dǎo)體的熱電阻不同,它是屬于半導(dǎo)體,具有負電阻溫度系數(shù),其電阻值是隨溫度的升高而減小,隨溫度的降低而增大,雖然溫度升高粒子的無規(guī)則運動加劇,引起自由電子遷移率略為下降,然而自由電子的數(shù)目隨溫度的升高而增加得更快,所以溫度升高其電阻值下降。
常用測溫元件的測溫原理:
1、熱電偶
熱電偶測溫原理是根據(jù)熱電效應(yīng)制成的一種測溫元件。它結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用,使用方便,精度高,測量范圍寬,便于遠距離、多點、集中測量和自動控制,是應(yīng)用很廣泛的一種溫度計。如果取兩根不同材料的金屬導(dǎo)線A和B,將其兩端焊在一起,這樣就組成了一個閉合回路。因為兩種不同金屬的自由電子密度不同,當兩種金屬接觸時在兩種金屬的交界處,就會因電子密度不同而產(chǎn)生電子擴散,擴散結(jié)果在兩金屬接觸面兩側(cè)形成靜電場即接觸電勢差。這種接觸電勢差僅與兩金屬的材料和接觸點的溫度有關(guān),溫度愈高,金屬中自由電子就越活躍,致使接觸處所產(chǎn)生的電場強度增加,接觸面電動勢也相應(yīng)增高。由此可制成熱電偶測溫計。
2、熱電阻
熱電阻測溫原理是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變的特性來進行溫度測量的。純金屬及多數(shù)合金的電阻率隨溫度升高而增加,即具有正的溫度系數(shù)。在一定溫度范圍內(nèi),電阻-溫度關(guān)系是線性的。溫度的變化,可導(dǎo)致金屬導(dǎo)體電阻的變化。這樣,只要測出電阻值的變化,就可達到測量溫度的目的。
3、熱敏電阻溫度計
熱敏電阻體是在錳、鎳、鈷、鐵、鋅、鈦、鎂等金屬的氧化物中分別加入其它化合物制成的。熱敏電阻和金屬導(dǎo)體的熱電阻不同,它是屬于半導(dǎo)體,具有負電阻溫度系數(shù),其電阻值是隨溫度的升高而減小,隨溫度的降低而增大,雖然溫度升高粒子的無規(guī)則運動加劇,引起自由電子遷移率略為下降,然而自由電子的數(shù)目隨溫度的升高而增加得更快,所以溫度升高其電阻值下降。
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