7温度测量.ppt

6. 温度测量

一、温度的基本概念和测量方法
温度是一个基本物理量。
温度的宏观概念是冷热程度的表示
温度的微观概念是大量分子运动平均强度的表示。
温标:用来量度物体温度数值的标尺。
温标规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。
二、温标

经验温标与测温介质有关,有多少种测温介质就有多少个温标。
按照这个原则建立的有摄氏温标、华氏温标和列氏温标。
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“
华氏温标:华氏温标温度用°F 表示,规定在一大气压下水的冰点为32度,沸点为 212度,中间分为180等分,每等分代表1度。

人们发现水的三相点()。因此,:

这种温标的最大特点是与选用的测温介质性质无关,克服了经验温标随测温介质而变的缺陷,故称它为科学的温标或绝对热力学温标。由此而得的温度称为热力学温度。从此所有的温度测量都以热力学温标作为基准。
热力学温度:用符号T表示,单位是开,记为。它规定水的三相点热力学温度(即固态、液态、气态三相共存时的平衡温度) K ,并以它的1/,1 K。
为了使温标具有连续性,因而把-。绝对温标的分度法与摄氏分度法相同,而绝对温度的单位是K。绝对温度(用T表示)与摄氏温度(用t表示)的关系为
式中 T0=
3、国际实用温标:
为了实用而建立起来的国际协议性温标。它应具备下述三个条件:
(1)要有定义温度的固定点(一般是利用水、纯金属及液态气体的状态变化);
(2)要有复现温度的标准器[通常用标准铂电阻(-~C)、标准铂铑热电偶(- ~ C)及标准光学高温计(C) ];
(3)要有定义点之间计算温度的内插方程式。
工程上,近似为:t=T-273(t为摄氏温度,符号为C; T为实用温标,单位是开尓文,符号为K)
三、测温方法与测温仪器的分类
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,这是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:是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度变化的温度。
测温仪器
接触式仪器又可分为:
膨胀式温度计(包括液体和固体膨胀式温度计、压力式温度计)、
电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体热敏电阻温度计)、
热电式温度计(包括热电偶和P-N结温度计)以及其它原理的温度计。
非接触式温度计又可分为
辐射温度计、亮度温度计和比色温度计,由于它们都是见光辐射为基础,故也按统称为辐射温度计。