5.1轧钢炉的温度检测（课件）-《传感器及检测技术》同步教学（江苏凤凰教育出版社）

项目五 温度检测 项目五 温度检测 目 录 1 任务一 轧钢炉的温度检测 2 任务二 管道温度的检测 3 任务三 电冰箱温度检测 4 任务四 空调器的温度检测 5 任务五 非接触式体温检测 项目五 温度检测 学习目标 能认识各种温度传感器，了解温度传感器的分类和特性。 能了解热电偶的工作原理。 能掌握热电偶的冷端补偿方法。 会使用热电偶分度表。 了解热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的特点、工作原理和测量电路。 了解红外辐射的基本知识和特性。 能理解各种温度传感器的应用电路。 任务一 轧钢炉的温度检测 任务提出 如图5-1所示的轧钢加热炉是轧钢机的前道设备，也是冶金企业轧钢生产的关键设备，它的主要目的是在规定时间内使钢坯达到符合轧制要求的温度。加热炉内分成预热段、加热段和均热段三段，若钢坯的入炉温度为20℃，一般要求出炉温度大于1150℃且钢坯截面温差要小于40℃。 任务一 轧钢炉的温度检测 任务提出 任务一 轧钢炉的温度检测 相关知识 （二）传感器的选用原则 热电偶传感器是一种自发电式传感器，测量时不需要外加电源，直接将被测量转换成电势输出。使用十分方便，常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。它的测温范围很广，常用的热电偶测温范围为－50～1600℃，某些特殊热电偶最低可测－270℃，最高可达2800℃。 它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （一）常用热电偶的外形 各种普通装配型热电偶的外形如图5-2所示。各种铠装型热电偶的外形如图5-3所示。各种防爆型热电偶的外形如图5-4所示。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （二）热电偶的结构 热电偶的结构如图5-5所示。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 1.热电偶的结构分类 （1）普通热电偶 普通热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。常用于测量气体、蒸气和各种液体等介质的温度。 （2）铠装热电偶 铠装热电偶又称缆式热电偶，此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型，经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 2.热电偶的种类 （1）标准型热电偶 标准型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、并有相应分度表的热电偶。所谓分度表是热电偶冷端温度为零度时，反映热电偶热端温度与热电势之间对应关系的表格。标准型热电偶还有配套显示仪表可供选用。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 2.热电偶的种类 （1）标准型热电偶 标准型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、并有相应分度表的热电偶。所谓分度表是热电偶冷端温度为零度时，反映热电偶热端温度与热电势之间对应关系的表格。标准型热电偶还有配套显示仪表可供选用。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐了8种热电偶作为标准型热电偶。表5-1是它们的基本特性。热电偶名称的含义如下：　 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 （2）非标准型热电偶 非标准型热电偶的复现性差，没有统一的分度表，主要用于扩展高温和低温的测量以及特殊场合的测量。 任务一 轧钢炉的温度检测 一、热电偶的外形结构、 种类和特性 （三）热电偶的分类 （2）非标准型热电偶 ①铱铑系：热电动势与温度线性关系好，长期使用温度在2000℃以下，适用于真空、还原性和惰性气体中。 ②钨铼系：可以使用到2800℃，适用于真空、还原性和惰性气体中。 ③镍铬铁金：低温－270～0℃，低温下线性好，灵敏度高。 ④银金金铁：测温范围为－270～－196℃。 任务一 轧钢炉的温度检测 二、热电偶工作原理 （一）热电效应 由两种不同成分的导体组成一个闭合回路，当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中，回路中产生一个方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关的电动势，这种效应称为“热电效应”，或称温差电效应。由于这种效应是1821年德国物理学家赛贝克首先发现的，故又称为赛贝克效应。热电偶回路如图5-6所示。 任务一 轧钢炉的温度检测 二、热电偶工作原理 1.按测量手续分类 1.热电偶 导体A、B组成