关于热工测温元件的研究

张晓艳

摘要：本文描述了热工温度测量的问题，并阐述了热工测量温度的一次元件，包括热电阻、热电偶在火力发电厂中的使用说明

关键词：热电偶  热电阻  补偿线  热电势

0 引言

温度是一个重要的物理量，电厂许多重要场所都使用温度测量元件，其中应用最广泛的是热电偶和热电阻，是每一个热工工作人员必须掌握的。

1 热电阻测温元件

1.1 热电阻的概念

利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的感温元件称为热电阻。

1.2 热电阻的工作原理

热电阻的工作原理是基于导体和半导体材料的电阻值随温度的变化而变化，在用显示仪表测出热电阻的阻值，从而得出与电阻值对应的温度。

Rt=Rt0[1+а（t-t0）]

式中：Rt——温度为t℃时的电阻值;

Rt0——温度为t0℃的电阻值;

а——电阻温度系数，即温度变化1℃时的电阻值变化量。

从上式可以看出：只要保持Rt0和t0不变，Rt与t之间有单值函数关系，电阻的大小就反映了温度的高低。这就是热电阻的测温原理。

1.3 热电阻的特点

①测量精度高。

②输出信号大，灵敏度高。

③不需要冷端温度补偿。

④测温稳定性好。

⑤元件结构复杂，热响应时间长。

1.4 热电阻材料的要求

①电阻温度系数大，即变化1℃时电阻值的相对变化量要大。电阻温度系数越大，灵敏度越高，测量越准确。

②电阻值与温度之间要有近似线形的函数关系。

③有较大的电阻率，即在相同的电阻值下电阻元器件的体积可以小些，从而热容量小，对温度的变化响应快。

④在测量范围内要有较稳定的物理和化学性质。

⑤容易得到较纯净的物质，纯度用W100（=R100/R0）表示。

⑥易于加工、价格便宜。

1.5 热电阻的接线方式

根据测量精度要求，热电阻的接线方式分以下两种：

①二线制：A、B两级与导线连接以后上表，适用于测量精度较低的场所。

②三线制：A、B、C三极与导线连接后上表，适用于测量精度较高的场所。三线制主要是消除环境温度和导线电阻随温度变化而变化引起的测量误