CH1温度、湿度测量及其仪表

制冷系统测试与控制参考书：制冷与低温测量技术热力机械测试技术制冷空调技术标准应用手册ASHRAEHandbook(Fundamental)主要内容温度、湿度、压力、流量等基本量的测量及其仪表；误差分析及数据处理；制冷空调的自动控制及仪表温度、湿度、压力、流量等的调节控制方法；制冷空调系统的调节控制方法；微机测控系统及其在制冷空调中的应用；制冷压缩机、换热器、节流元件的性能测量；电冰箱、空调器、装配式冷库、冷藏集装箱等的性能测试。温度、湿度测量及其仪表测量用特定的工具和方法，通过实验手段将被测物理量与作为计量单位的标准量进行比较以确定二者之间的比值，从而确定被测量的过程。三要素：测量单位、测量方法、测量仪器测量系统：传感器变送器信号传输通道显示装置测量精度温度测量温度的物理概念宏观：热平衡状态系统的宏观表征。微观：分子平均动能大小的量度。温标：测量温度的标尺（比较标准）ITS-90国际实用温标为目前使用的温标体系摄氏Celsius（℃）华氏Fahrenheit（F）热力学温标（K）温度测量方法温度不能直接测量。只能根据物体的某些特征值与温度之间的函数关系，通过对这些特性参数的测量，间接获得物体的温度。包括：几何尺寸、颜色、电导率、电势差、辐射强度等。温度测量仪表：接触式：测量元件与被测物之间发生热交换并达到热平衡，此时测量元件温度与被测物体温度相等。非接触式：利用辐射、折射率、声速、光谱等与温度的关系。如光学高温计、辐射高温计、比色高温计、红外辐射测温计等。膨胀式温度计双金属温度计：精度低可作报警输出膨胀式温度计玻璃管液体温度计可带电接点（水银）作为报警输出液体温度计应防止液注断开易碎、信号不能远传工作液体测温范围（℃）备注水银-30~750上限依靠充气加压获得甲苯-90~100乙醇-100~75石油醚-130~25戊烷-200~20压力式温度计液体压力式温度计工作压力范围下限：1～5MPa上限：17.5MPa压力式温度计气体压力式温度计原理：pV=mRT（温度不太低，压力不太高时）高温可达500～550℃（充氮气）低温可达-120℃（充氢气）工作压力范围下限：1～3MPa上限：6MPa压力式温度计蒸气压力式温度计压力式温度计附加误差温包浸入深度环境温度（结构材料膨胀系数差异）大气压力液柱高度热电偶温度计原理：热电效应是温差电势和接触电势的合成效应。只与A、B的材料性质与温度t、t0有关。热电偶基本定律1均质导体定律热电偶基本定律2中间导体定律热电偶基本定律3连接温度（或中间温度）定律标准化热电偶分度号名称分度号测量范围℃铂铑30－铂铑6B200~800铂铑13－铂R-40~1600铂铑10－铂S-40~1600镍铬－镍硅（铝）K-270~1300镍铬硅－镍硅N-270~1260镍铬－康铜E-270~1000铁－康铜J-40~760铜－康铜T-270~350有关热电偶测温的其他问题热电偶结构形式裸线式（或加绝缘套管）铠装式薄膜热电偶冷端补偿计算法：测量冷端温度后计算修正冰点槽补偿电桥（电路补偿）热电偶连接方式串联并联热电阻温度计原理：金属导体电阻随温度变化的规律。要求：电阻温度系数大物理化学性质稳定较大的电阻率电阻值与温度关系近似线性复现性好、复制性强、容易得到纯物质价格便宜铂电阻（WZP）纯度经常用百度电阻比表示，越大纯度越高。可提纯到1.3930，相应的纯度为99.9995%工业用铂电阻一般使用1.387～1.391测温范围：-200~850℃常用为Pt1000100100/RRW其他热电阻铜电阻（WZC）常用为Cu50和Cu100测温范围：-50~150℃镍电阻（WZN）测温范围：-60~180℃温度系数大，灵敏度高于铂、铜常用Ni100、Ni300、Ni500热电阻测量接线方法半导体热敏电阻测温范围：-100~300℃优点：电阻温度系数大，灵敏度高；电阻率很大，可以做成体积很小而电阻很大的电阻体，导线电阻变化可以忽略；结构简单，体积小，可以测某个点的温度；热惯性小，响应快。不足：电阻和温度关系不稳定，很少在检测仪表中使用，精度要求不高的场合使用普遍。接触测温时的安装要求测温元件应与被测介质充分接触，逆流或正交，避免顺流；减少测温元件外露部分的热损失；确保测温元件安全可靠。如遇高速流通尽量倾斜安装。管内流体温度测量：1为推荐方案壁面温度测量：热电偶导热误差（由于热电偶向冷端导热引起）误差（由大到小）：adbc壁面温度测量：热电偶的接点导热误差（由热电偶与被测点接触热阻引起）误差（由大到小）：abc高温气体温度测量辐射为主要误差原因高温气体温度测量其他非接触式温度测量请参阅参考书。另：与测温密切相关的热流密度测量请自学。湿度的测量在制冷空调的湿度测量中主要指空气中的水分含量的检测。相对湿度、含湿量按测量原理：干湿球法（干湿球温度计）吸湿法（氯化锂电阻湿度计、氯化锂露点湿度计、毛发湿度计、电容式湿度计）非吸湿法（热敏电阻湿度计）毛发湿度计古老毛发、尼龙材料精度低，范围窄干湿球温度计原理：为保证测量时的风速，常采用通风式干湿球温度计。原理上精度较高，单实际安装时影响因素多。脱脂棉纱、充分润湿、包裹紧密、蒸馏水同时需测量大气压力露点温度计样品气体应无杂质气。测量范围：50～-80℃精度约±0.25℃反应速度：1～10s半导体湿敏元件电容式、电阻式