背景:某食品加工需对两类工艺环节进行温度监控:1. 冷藏库:工作温度范围-20^circmathrm(C) sim 50^circmathrm(C),库内环境干燥、无振动,要求温度计结构简单、成本低,仅需就地显示温度,且维护方便。2. 巴氏杀菌机加热段:工作温度范围50^circmathrm(C) sim 150^circmathrm(C),设备运行时有轻微振动,要求测量数据能传输至车间监控室(距离约30米),精度要求较高(允许误差pm 1.5^circmathrm(C)),现场有供电条件。工厂现有两种温度计可供选择:1. 双金属温度计(型号WSS-301,量程-30^circmathrm(C) sim 100^circmathrm(C),精度等级2.5级,无信号输出);2. 压力温度计(型号WTQ-288,量程0^circmathrm(C) sim 200^circmathrm(C),精度等级1.5级,支持4 sim 20mathrm(~mA)电流信号输出)。已知:双金属温度计通过双金属片受热弯曲带动指针指示温度;压力温度计通过感温包内介质(气体)受热膨胀产生压力,经毛细管传递至弹簧管,驱动指针或转换为电信号。问题:1. 分别说明双金属温度计和压力温度计的测温原理,并指出两者在“温度-信号转换”方式上的核心区别。2. 结合两种工艺环节的工况,分析冷藏库和巴氏杀菌机加热段应分别选择哪种温度计?请从测量范围、精度、信号传输、环境适应性、成本维护等方面说明理由。3. 若巴氏杀菌机加热段实际温度为100^circmathrm(C),使用所选温度计测量时,示值的最大允许误差是多少?(写出计算过程)4. 双金属温度计在长期使用后,若双金属片发生疲劳(弹性减弱),会对测量结果产生什么影响?请结合其工作原理分析。
背景:某食品加工需对两类工艺环节进行温度监控: 1. 冷藏库:工作温度范围$-20^{\circ}\mathrm{C} \sim 50^{\circ}\mathrm{C}$,库内环境干燥、无振动,要求温度计结构简单、成本低,仅需就地显示温度,且维护方便。 2. 巴氏杀菌机加热段:工作温度范围$50^{\circ}\mathrm{C} \sim 150^{\circ}\mathrm{C}$,设备运行时有轻微振动,要求测量数据能传输至车间监控室(距离约30米),精度要求较高(允许误差$\pm 1.5^{\circ}\mathrm{C}$),现场有供电条件。 工厂现有两种温度计可供选择: 1. 双金属温度计(型号WSS-301,量程$-30^{\circ}\mathrm{C} \sim 100^{\circ}\mathrm{C}$,精度等级2.5级,无信号输出); 2. 压力温度计(型号WTQ-288,量程$0^{\circ}\mathrm{C} \sim 200^{\circ}\mathrm{C}$,精度等级1.5级,支持$4 \sim 20\mathrm{~mA}$电流信号输出)。 已知:双金属温度计通过双金属片受热弯曲带动指针指示温度;压力温度计通过感温包内介质(气体)受热膨胀产生压力,经毛细管传递至弹簧管,驱动指针或转换为电信号。 问题: 1. 分别说明双金属温度计和压力温度计的测温原理,并指出两者在“温度-信号转换”方式上的核心区别。 2. 结合两种工艺环节的工况,分析冷藏库和巴氏杀菌机加热段应分别选择哪种温度计?请从测量范围、精度、信号传输、环境适应性、成本维护等方面说明理由。 3. 若巴氏杀菌机加热段实际温度为$100^{\circ}\mathrm{C}$,使用所选温度计测量时,示值的最大允许误差是多少?(写出计算过程) 4. 双金属温度计在长期使用后,若双金属片发生疲劳(弹性减弱),会对测量结果产生什么影响?请结合其工作原理分析。