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1、制冷系统测试与控制制冷系统测试与控制参考书：参考书：制冷与低温测量技术制冷与低温测量技术热力机械测试技术热力机械测试技术制冷空调技术标准应用手册制冷空调技术标准应用手册ASHRAE Handbook (Fundamental)1主要内容主要内容n温度、湿度、压力、流量等基本量的测量及其温度、湿度、压力、流量等基本量的测量及其仪表；仪表；n误差分析及数据处理；误差分析及数据处理；n制冷空调的自动控制及仪表制冷空调的自动控制及仪表n温度、湿度、压力、流量等的调节控制方法；温度、湿度、压力、流量等的调节控制方法；n制冷空调系统的调节控制方法；制冷空调系统的调节控制方法；n微机测控系统及其在制冷空调中
2、的应用；微机测控系统及其在制冷空调中的应用；n制冷压缩机、换热器、节流元件的性能测量；制冷压缩机、换热器、节流元件的性能测量；n电冰箱、空调器、装配式冷库、冷藏集装箱等电冰箱、空调器、装配式冷库、冷藏集装箱等的性能测试。的性能测试。 2温度、湿度测量及其仪表温度、湿度测量及其仪表3测量测量n用特定的工具和方法，通过实验手段将被测物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。二者之间的比值，从而确定被测量的过程。n三要素：测量单位、测量方法、测量仪器三要素：测量单位、测量方法、测量仪
3、器n测量系统：测量系统：n传感器传感器n变送器变送器n信号传输通道信号传输通道n显示装置显示装置4测量精度测量精度5温度测量温度测量n温度的物理概念温度的物理概念n宏观：热平衡状态系统的宏观表征。宏观：热平衡状态系统的宏观表征。n微观：分子平均动能大小的量度。微观：分子平均动能大小的量度。n温标：测量温度的标尺（比较标准）温标：测量温度的标尺（比较标准）nITS-90国际实用温标为目前使用的温标体系国际实用温标为目前使用的温标体系n摄氏摄氏Celsius（）n华氏华氏Fahrenheit（F）n热力学温标（热力学温标（K）6温度测量方法温度测量方法n温度不能直接测量。只能根据物体的某些特征温度
4、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。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、辐射包括：几何尺寸、颜色、电导率、电势差、辐射强度等。强度等。n温度测量仪表：温度测量仪表：n接触式接触式：测量元件与被测物之间发生热交换并达到：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。热平衡，此时测量元件温度与被测物体温度相等。n非接触式非接触式：利用辐射、折射率、声速、光谱等与温：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
5、射高温计、比色高温度的关系。如光学高温计、辐射高温计、比色高温计、红外辐射测温计等。计、红外辐射测温计等。789膨胀式温度计膨胀式温度计n双金属温度计：精度低双金属温度计：精度低n可作报警输出可作报警输出10膨胀式温度计膨胀式温度计n玻璃管液体温度计玻璃管液体温度计n可带电接点（水银）作为报警输出可带电接点（水银）作为报警输出n液体温度计应防止液注断开液体温度计应防止液注断开n易碎、信号不能远传易碎、信号不能远传11压力式温度计压力式温度计n液体压力式温度计液体压力式温度计工作压力范围下限：15MPa上限：17.5MPa12压力式温度计压力式温度计n气体压力式温度计气体压力式温度计n原理：原理
6、：pV=mRT（温度不太低，压力不太高时）（温度不太低，压力不太高时）n高温可达高温可达500550（充氮气）（充氮气）n低温可达低温可达-120（充氢气）（充氢气）工作压力范围下限：13MPa上限：6MPa13压力式温度计压力式温度计n蒸气压力式温度计蒸气压力式温度计14压力式温度计附加误差压力式温度计附加误差n温包浸入深度温包浸入深度n环境温度（结构材料膨胀系数差异）环境温度（结构材料膨胀系数差异）n大气压力大气压力n液柱高度液柱高度15热电偶温度计热电偶温度计n原理：原理：n热电效应是温差电势和接触电势的合成效应。热电效应是温差电势和接触电势的合成效应。n只与只与A、B的材料性质与温度的
7、材料性质与温度t、t0有关。有关。16热电偶基本定律热电偶基本定律1n均质导体定律均质导体定律17热电偶基本定律热电偶基本定律2n中间导体定律中间导体定律18热电偶基本定律热电偶基本定律3n连接温度（或中间温度）定律连接温度（或中间温度）定律19标准化热电偶分度号标准化热电偶分度号名称名称分度号分度号测量范围测量范围铂铑铂铑30铂铑铂铑6B200800铂铑铂铑13铂铂R-401600铂铑铂铑10铂铂S-401600镍铬镍硅（铝）镍铬镍硅（铝）K-2701300镍铬硅镍硅镍铬硅镍硅N-2701260镍铬康铜镍铬康铜E-2701000铁康铜铁康铜J-40760铜康铜铜康铜T-27035020有关热
8、电偶测温的其他问题有关热电偶测温的其他问题n热电偶结构形式热电偶结构形式n裸线式（或加绝缘套管）裸线式（或加绝缘套管）n铠装式铠装式n薄膜热电偶薄膜热电偶n冷端补偿冷端补偿n计算法：测量冷端温度后计算修正计算法：测量冷端温度后计算修正n冰点槽冰点槽n补偿电桥（电路补偿）补偿电桥（电路补偿）n热电偶连接方式热电偶连接方式n串联串联n并联并联21热电阻温度计热电阻温度计n原理：金属导体电阻随温度变化的规律。原理：金属导体电阻随温度变化的规律。n要求：要求：n电阻温度系数大电阻温度系数大n物理化学性质稳定物理化学性质稳定n较大的电阻率较大的电阻率n电阻值与温度关系近似线性电阻值与温度关系近似线性n复
9、现性好、复制性强、容易得到纯物质复现性好、复制性强、容易得到纯物质n价格便宜价格便宜22铂电阻（铂电阻（WZP）n纯度经常用百度电阻比表示，越大纯度越高。纯度经常用百度电阻比表示，越大纯度越高。n可提纯到可提纯到1.3930，相应的纯度为，相应的纯度为99.9995%n工业用铂电阻一般使用工业用铂电阻一般使用1.3871.391n测温范围：测温范围：-200850n常用为常用为Pt10023其他热电阻其他热电阻n铜电阻（铜电阻（WZC）n常用为常用为Cu50和和Cu100n测温范围：测温范围：-50150n镍电阻（镍电阻（WZN）n测温范围：测温范围：-60180n温度系数大，灵敏度高于铂、铜
10、温度系数大，灵敏度高于铂、铜n常用常用Ni100、Ni300、Ni50024热电阻测量接线方法热电阻测量接线方法25半导体热敏电阻半导体热敏电阻n测温范围：测温范围：-100300n优点：优点：n电阻温度系数大，灵敏度高；电阻温度系数大，灵敏度高；n电阻率很大，可以做成体积很小而电阻很大的电阻电阻率很大，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；体，导线电阻变化可以忽略；n结构简单，体积小，可以测某个点的温度；结构简单，体积小，可以测某个点的温度；n热惯性小，响应快。热惯性小，响应快。n不足：不足：n电阻和温度关系不稳定，很少在检测仪表中使用，电阻和温度关系不稳定，很少在检测仪
11、表中使用，精度要求不高的场合使用普遍。精度要求不高的场合使用普遍。26接触测温时的安装要求接触测温时的安装要求n测温元件应与被测介质充分接触，逆流或正交，避免测温元件应与被测介质充分接触，逆流或正交，避免顺流；顺流；n减少测温元件外露部分的热损失；减少测温元件外露部分的热损失；n确保测温元件安全可靠。如遇高速流通尽量倾斜安装。确保测温元件安全可靠。如遇高速流通尽量倾斜安装。27管内流体温度测量：管内流体温度测量：1为推荐方案为推荐方案28壁面温度测量：壁面温度测量：n热电偶导热误差（由于热电偶向冷端导热引起）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）：误差（由大到小）：adbc
12、29壁面温度测量：壁面温度测量：n热电偶的接点导热误差（由热电偶与被测点接热电偶的接点导热误差（由热电偶与被测点接触热阻引起）触热阻引起）误差（由大到小）：误差（由大到小）：abc30高温气体温度测量高温气体温度测量n辐射为主要误差原因辐射为主要误差原因31高温气体温度测量高温气体温度测量32其他其他n非接触式温度测量请参阅参考书。非接触式温度测量请参阅参考书。n另：与测温密切相关的热流密度测量请自学。另：与测温密切相关的热流密度测量请自学。33湿度的测量湿度的测量n在制冷空调的湿度测量中主要指空气中的水分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。含量的检测。n相对湿度、含湿量相对湿
13、度、含湿量n按测量原理：按测量原理：n干湿球法（干湿球温度计）干湿球法（干湿球温度计）n吸湿法（氯化锂电阻湿度计、氯化锂露点湿度计、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）毛发湿度计、电容式湿度计）n非吸湿法（热敏电阻湿度计）非吸湿法（热敏电阻湿度计）34毛发湿度计毛发湿度计n古老古老n毛发、尼龙材料毛发、尼龙材料n精度低，范围窄精度低，范围窄35干湿球温度计干湿球温度计n原理：原理：n为保证测量时的风速，常采用为保证测量时的风速，常采用通风式干湿球温度计。通风式干湿球温度计。n原理上精度较高，单实际安装时影响因素多。原理上精度较高，单实际安装时影响因素多。n脱脂棉纱、充分润湿、包裹紧密、蒸馏水脱脂棉纱、充分润湿、包裹紧密、蒸馏水n同时需测量大气压力同时需测量大气压力36露点温度计露点温度计n样品气体应无杂质气。样品气体应无杂质气。n测量范围：测量范围：n50-80n精度约精度约0.25n反应速度：反应速度：110s37半导体湿敏元件半导体湿敏元件n电容式、电阻式电容式、电阻式38
