一、壓力式溫度計的溫度測量原理

壓力式溫度計是一種膨脹式溫度計，但它不是靠物質(zhì)受熱膨脹后的體積變化或尺寸變化反映溫度，而是靠在密閉容器中液體或氣體受熱后壓力的變化來反映被測溫度，因此這種溫度計的指示儀表實質(zhì)上是常規(guī)壓力表，屬于壓力傳感器的范疇。

當(dāng)壓力式溫度計的溫包感受到溫度變化時，密閉系統(tǒng)內(nèi)飽和蒸汽產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，引起彈性元件曲率的變化，使其自由端產(chǎn)生位移，再由齒輪放大機(jī)構(gòu)把位移變?yōu)橹甘局?，指示相?yīng)的溫度值。其工作過程如下：溫度變化ΔT→介質(zhì)膨脹→內(nèi)壓力增加→彈簧管變形→自由端位移ΔX →由傳遞機(jī)構(gòu)帶動指針旋轉(zhuǎn)θ→指出溫度的變化。  

二、壓力式溫度計的結(jié)構(gòu)組成

壓力式溫度計主要由溫包、毛細(xì)管和壓力敏感元件(如彈簧管、膜盒、波紋管等)組成，如圖所示。溫包、毛細(xì)管和彈簧管三者的內(nèi)腔共同構(gòu)成一個封閉容器，其中充滿工作物質(zhì)。下面介紹壓力式溫度計各組成部分的作用與材質(zhì)。壓力式溫度計的結(jié)構(gòu)組成如下圖。

1）溫包：溫包直接與被測介質(zhì)接觸，它把溫度變化地傳遞給內(nèi)部工作物質(zhì)。所以，其材料應(yīng)具有防腐能力和良好的導(dǎo)熱率。為了提高靈敏度，溫包本身的受熱膨脹應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其內(nèi)部工作物質(zhì)的膨脹，故材料的體膨脹系數(shù)要小。此外，還應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以便在較薄的容器壁上承受較大的內(nèi)外壓力差。溫包常用紫銅，不銹鋼制成，黃銅只能用于非腐蝕性介質(zhì)場合。

2）壓力式溫度計的工作介質(zhì)：常用甘油、水銀、甲苯等液體。

3）毛細(xì)管材料同溫包，作用是連接壓力表溫包與傳遞壓力導(dǎo)管。

4）普通壓力表：用來顯示溫度示值。

三、壓力式溫度計的特點

1）可就地測量，也可在60米范圍內(nèi)較遠(yuǎn)距離顯示，報警；

2）結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，范圍-80~500℃，被測介質(zhì)壓力為6MPa；

3）除電接點式外，無需電源，適合易燃、易爆環(huán)境；

4）壓力式溫度計的缺點：由于示值是由毛細(xì)管傳遞，滯留時間大，另外，毛細(xì)管機(jī)械強(qiáng)度較差，易損壞，而不易修復(fù)。另外，壓力式溫度計的測量精度一般較低。屬于機(jī)械式傳感器，因此無法與DCS集成。

四、壓力式溫度計的應(yīng)用場合

壓力式溫度計適用于現(xiàn)場供電困難、對測量精度和實時性要求不高溫度測量場合。在使用時首先需要校正，待示值穩(wěn)定后讀數(shù)。本文由澤天傳感整理，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請保留。