热电偶温度计ppt课件.ppt

发动机测试技术温度测量熊沂铖制目录一、概述二、热电偶式温度计三、电阻式温度计四、液体温度计五、电磁波高温计六、各项温度实际测量一、概述在发动机中,进排气温度、燃烧气体温度以及冷却水温度、润滑油温度等都是影响发动机性能的重要参数。要提高发动机的工作能力,正确控制过程的进行,就必须对发动机的介质和传热传质的温度进行测量。此外,随着发动机的不断强化,零件热负荷日益突出,因而零件温度的测量也越来越重要。因此,温度测量在发动机科研和生产、使用中都是不可缺少的测试项目。一、概述由于在发动机测试中所遇到的温度测量是多种多样的,故要求采用不同的测试方法和仪表。在发动机测试中,通常遇到的温度测量有以下几种:(l)稳定的或变化缓慢的流体的温度测量,如大气温度、冷却水温度、机油温度等。(2)高速脉动气流的温度测量,如排气的平均温度和瞬时温度的测量。(3)发动机气缸内燃烧火焰温度的测量。(4)零件温度的测量,例如括塞、气阀等零件的表面温度或温度场的测量。一、概述测温仪表的分类接触式测温仪表膨胀式温度计压力式温度计热电偶温度计热电阻温度计非接触式测温仪表辐射式高温计二、热电偶式温度计热电偶温度计以热电偶作为感温元件,一般用于测量500℃以上的高温,长期使用时其测温上限可达1300℃,短期使用时可达1600℃,特殊材料制成的热电偶可测量的温度范围为2000~3000℃。特点:热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方便、经济耐用、容易维护和体积小等优点,还便于信号远传和实现多点切换测量。应用:电厂生产过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。二、热电偶式温度计1、热电效应(1)发现托马斯·约翰·塞贝克(也有译做“西伯克”)1770年生于塔林(当时隶属于东普鲁士,现为爱沙尼亚首都)。1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。二、热电偶式温度计(2)原理热电偶由两种不同材料的导体(或半导体)A和B组成。A、B是热偶丝,也叫热电极。放在被测对象中,感受温度变化的那端称为工作端或热端,另一端称为自由端或冷端。当热端和冷端温度不同时回路中有电流流过,此电流称为热电流,产生热电流的电动势称为热电势,这种物理现象称为热电现象。进一步的研究表明,热电势是由温差电势和接触电势组成。(3)温差电势温差电势叉称汤姆逊电势。对于同一电极,由于T≠To,则热端T的电子因受热具有更大的动能向To端扩散从而产生电场,当电场怍用和扩散作用动态平衡时,就产生了温差电势,此时热端因失去电子带正电,冷To端带负电。二、热电偶式温度计温差电势可表达为e:单位电势,×10-10绝对静电单位;K:玻尔兹曼常数,×10-23J/K;NA:电子密度,是温度的函数。从上式可见,eA(t,t0)的大小取决于两端温差和电子密度。二、热电偶式温度计