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第二章的问题
常用的测温方法有哪些?
常用的温度计有哪些?其测温范围如何?
热电阻在测量电路中如何连接?
哪种温度计可作为复现温标的基准?
为什么热电偶是工业上首选的测温传感器?
热电偶是如何测温的?
冷端温度如何补偿?
多支热电偶如何共用一台显示仪表?
2017/12/29
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第二章温度检测
一、温度
温度是一个基本物理量,表征物体的冷热程度。
二、温标
温标是用来量度温度高低的尺度。
(1) 常用温标:热力学温标T(K)、摄氏温标t(ºC)、华氏温标t(ºF)
(2) 换算关系: t(ºF)=[9/5 t(ºC)+32º] ºF T (ºK)= + t(ºC)
摄氏温标:
所用标准仪器是水银玻璃温度计。分度方法是规定在标准大气压力下,水的冰点为零度,沸点为100度,水银体积膨胀被分为100等份,对应每份的温度定义为1摄氏度,单位为“oC“
100 等分
0 C
100 C
1 C
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2
C
太阳表面
5000 C
灯丝 2500 C
火焰
1000 C
沸腾的水 100 C
人体 37 C
熔化的冰
0 C
冷藏食品
–20 C
三、温度计
制定了温标后,就可以用温度计度量温度。
中新社记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破,实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间达102秒的等离子体放电,标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。EAST既定科学目标是实现1亿度1000秒的等离子体放电。
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四、温度测量
温度测量是内燃机、动力装置及其它热力系统测试的重要项目之一。动力工程中常用的测温效应有以下几种:
第一种,物理状态的变化。如采用易熔合金测量零件温度。
第二种,化学状态的变化。如示温涂料。
第三种,物体体积的变化。如双金属温
度计、玻璃水银温度计及压力式温度计等。
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第四种,电性能变化。如热电阻温度计、热敏电阻和热电偶等。
第五种,辐射能力的变化。如光学高温计、红外辐射温度计
第六种,物体硬度的变化。如采用硬度法测量高温零件温度。
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五、测温方法
按照所用方法之不同,温度测量分为接触式和非接触式两大类。
1. 接触式测温
接触式的特点是测温元件直接与被测对象相接触,两者之间进行充分的热交换,最后达到热平衡,这时感温元件的某一物理参效的量值就代表了被测对象的温度值。
优点:直观可靠。
缺点:感温元件影响被测温度场的分布,接触不良等都会带来测量误差,另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
2、非接触式测温 非接触测温的特点是感温元件不与被测对象相接触,而是通过辐射进行热交换,故可避免接触测温法的缺点,具有较高的测温上限。此外,非接触测温法热惯性小,可达千分之一秒,故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。
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2-1 玻璃管液体温度计
这是应用最早而且当前使用最广泛的一种温度计。利用液体体积随温度升高而膨胀的原理制成。
水银温度计
有机液体温度计(酒精,甲苯等)
膨胀室
刻度标尺
毛细管
感温包
水银温度计用得最多,普通的水银温度计的测温范围在-38~356 ℃之间。在200℃以下,水银的膨胀系数几乎和温度呈线性关系,故可作为精密的标准温度计。
为了防止毛细管中液注出现断续现象,并提高测温液体的沸点温度,常在毛细管中液体上部充以一定压力的气体。如果在水银上面空间充以一定压力的氮气,玻璃材料用石英玻璃,测温范围可高达1200 ℃。
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可调电接点式水银温度计
液体玻璃温度计分为全浸式和部分浸入式两种。全浸是指测温时把液柱部分全部浸入被测介质中。部分浸入是把温度计浸入标志以下的部分插入被测介质中。
全浸式和部分浸入式相比较,全浸式测量精度较高,故多用于实验室和标准温度计,部分浸入式用于一般工业测温,部分浸入式水银温度计常刻有校正时浸入量的刻度,在使用时若室温和浸入量均与校正时一致,所示温度是正确的。。
使用时,如果全浸式温度计的液柱部分不能全部浸入,部分浸入式温度计露出部分的环境温度与标定时不一致,就会产生测量误差,故必须进行修正。
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修正方法是用一个小的辅助温度计度计测出露出液柱部分的平均温度,如图所示,并按下式估算温度修正量t,即
式中:
△t 为温