热工控制基础知识

时间：2026-01-15

热工控制基础知识

热工仪表基础知识热工测量元件：

超声波流量计

差压变送器

温度元件

压力表

仪表的误差绝对误差：仪表的指示值与被测量的真实值之间的差值。

相对误差：绝对误差值与标准值之比的百分数。引用误差：仪表的绝对误差折合成该仪表测量范围的百分

数。引用误差去掉百分号后，用来表示仪表的精确度等级。基本误差：仪表测量结果中的最大引用误差称为仪表的基

本误差。允许误差：根据仪表精确度等级规定，某种仪表的基本误

差有一个允许值，称为仪表的允许误差。

仪表的质量指标精确度(精确度等级):精确度用来反映仪表测量误差偏

离真值的程度。回程误差：对同一检测点，上升指示值与下降指示值之差

称为回程误差。灵敏度：仪表的输出量变化与引起该变化的输入变化量的

比值。指示值稳定性：仪表指示值受使用条件影响程度的大小，

多用影响系数来表示。动态特性：仪表能否尽快地反映出被测物理量的变化情况。

常用仪表介绍温度测量：热电偶、热电阻、双金属温度计

压力测量：压力表、压力变送器、压力开关差压测量：差压变送器、差压开关

液位测量：双色水位计、电接点水位计、导波雷达流量测量：孔板流量计、弯管流量计、超声波流量计、涡街

流量计转速测量：磁阻式探头距离测量：电涡流传感器

温度测量元件温度：表示物体冷热程度、反映物体内部热运动状况的物理量称为温度。温标：衡量物体温度的标尺叫做温标，它是温度的数值表示方法。常用温度测量元件：热电偶、热电阻、双金属温度计、膨胀式温度计

热电偶原理：基于两种不同金属之间的热电现象。在两种不同金属导体焊成

的闭合回路中，当两焊接端的温度不同时，在其回路中就会产生电动势，这种现象叫做热电效应，相应的电动势叫做热电势，在回路中产生的电流称为热电流。特点： (1)测量精确度高； (2)结构简单，制造方便； (3)动态响应快； (4)可进行远距离测量； (5)测温范围广。

故障现象电极短路

可能原因

处理方法找出短路原因，如潮湿或绝缘损坏

接线柱处积灰温度示值偏低或不稳补偿导线与热偶极性接反补偿导线与热偶极不配套冷端补偿不符要求

清扫纠正接线更换相配套的补偿导线调整冷端补偿达到要求

热偶安装位置不当温度示值偏高补偿导线与热偶极不配套有直流干扰信号进入接线柱处接触不良测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地显示不稳定热偶安装

不牢或有震动热电偶电极将断未断外界干扰热电偶电极变质

按规定重新安装更换相配套的补偿导线排除直流干扰将接线柱拧紧找出故障点，修复绝缘紧固电偶，消除震动更换热偶查出干扰源，采取屏蔽措施更换热偶

显示误差大

热电偶安装位置不当保护管表面积灰接线断路热电极断开或损坏

改变安装位置清除积灰找到断点，重新接好更换热电偶

显示无穷大

热电阻原理：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。特点：

(1)测量精确度高； (2)输出信号大，灵敏度高； (3)不需冷端温度补偿； (4)测温稳定性好； (5)元件结构复杂，热响应时间长。

热电阻测量电路二线制接法采用两线制的测温电桥如图所示：左图为接线示意图，右图为等效原理图。从图中可以看出热电阻两引线电阻RW和热电阻Rt一起构成电桥测量臂，这样引线电阻RW因沿线环境温度改变引起的阻值变化量2△RW和因被测温度变化引起热电阻Rt的增量值△Rt一起成为有效信号被转换成测量信号，从而影响温度测量精度。

三线制接法

三线制接线法构成如图所示测量电桥，可以消除内引线电阻的影响，

测量精度高于两线制。目前三线制在工业检测中应用最广。而且，在测温范围窄或导线长，导线途中温度易发生变化的场合必须考虑采用三线制热电阻。

四线制接法

如图所示，在热电阻感温元件的两端各连两根引线，此种引线形式称为四线制热电阻。在高精度测量时，要采用如图所示四线制测温电桥。此种引线方式不仅可以消除内引线电阻的影响，而且在连接导线阻值相同时，可消除该电阻的影响，还可以通过CPU定时控制继电器的一对触点C和D的通断，改变测量热电阻中的电流方向，消除测量过程中的寄生电势影响。四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响.

故障现象

可能原因

处理方法除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到短路点，加强绝缘更换热电阻，找到断点重新接好

温度示值偏低或不稳

保护管内有金属屑、积灰，接线柱处脏污或短路

温度示值无穷大

热电阻或引线断路

温度显示负值

热电阻接线有错或有短路现象

改正接线，找出短路处，加强绝缘

温度显示误差大

热电阻丝材料受腐蚀变质