1、低溫低溫高溫高溫第三章第三章 溫度丈量概述溫度丈量概述一、溫度丈量的根本一、溫度丈量的根本概念概念 溫度標(biāo)志著物溫度標(biāo)志著物質(zhì)內(nèi)部大量分子無質(zhì)內(nèi)部大量分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的猛烈規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的猛烈程度。溫度越高，程度。溫度越高，表示物體內(nèi)部分子表示物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越猛烈。熱運(yùn)動(dòng)越猛烈。 模擬圖：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分模擬圖：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分子在高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！子在高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！二、溫標(biāo)二、溫標(biāo) u 1 1、溫度的數(shù)值表示方法稱為溫標(biāo)。、溫度的數(shù)值表示方法稱為溫標(biāo)。u 它規(guī)定了溫度的讀數(shù)的起點(diǎn)即零點(diǎn)它規(guī)定了溫度的讀數(shù)的起點(diǎn)即零點(diǎn)以及溫度的單位。各類溫度計(jì)的刻度均

2、以及溫度的單位。各類溫度計(jì)的刻度均由溫標(biāo)確定。由溫標(biāo)確定。u 2 2、國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。 幾種溫標(biāo)的對(duì)比幾種溫標(biāo)的對(duì)比 熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)K K 熱力學(xué)溫標(biāo)是建熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)第二定律立在熱力學(xué)第二定律根底上的最科學(xué)的溫根底上的最科學(xué)的溫標(biāo)，是由開爾文標(biāo)，是由開爾文KelvinKelvin根據(jù)熱力根據(jù)熱力學(xué)定律提出來的，因?qū)W定律提出來的，因此又稱開氏溫標(biāo)。它此又稱開氏溫標(biāo)。它的符號(hào)是的符號(hào)是T T，單位是開，單位是開爾文爾文K K 。威廉威廉湯姆遜湯姆遜開爾文勛爵像開爾文勛爵像1990國(guó)際溫標(biāo)國(guó)

3、際溫標(biāo)(ITS-90) 從從1990年年1月月1日開場(chǎng)在全世界范日開場(chǎng)在全世界范圍內(nèi)采用圍內(nèi)采用1990年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱ITS-90。它定義了一系列溫度的固定點(diǎn)，。它定義了一系列溫度的固定點(diǎn)，丈量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的規(guī)范儀器以丈量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的規(guī)范儀器以及計(jì)算公式，例如水的三相點(diǎn)為及計(jì)算公式，例如水的三相點(diǎn)為273.16K0.01C等。等。 三、溫度丈量及傳感器分類三、溫度丈量及傳感器分類 n 按照用途可分為基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)；按照用途可分為基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)；n 按照丈量方法又可分為接觸式和非接觸式；按照丈量方法又可分為接觸式和非接觸式；n 按任務(wù)原理又可分為膨脹式

4、、電阻式、熱電按任務(wù)原理又可分為膨脹式、電阻式、熱電式、輻射式等。式、輻射式等。 引見幾種溫度丈量方法引見幾種溫度丈量方法 示溫涂料變色涂料示溫涂料變色涂料裝滿熱水后圖案裝滿熱水后圖案變得明晰可辨變得明晰可辨變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用CPU散散熱風(fēng)扇熱風(fēng)扇低溫時(shí)顯示低溫時(shí)顯示藍(lán)色藍(lán)色溫度升高后變?yōu)榧t色溫度升高后變?yōu)榧t色體積熱膨脹式體積熱膨脹式 不需求電源，耐用；不需求電源，耐用；但感溫部件體積較大。但感溫部件體積較大。 氣體的體積與氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比熱力學(xué)溫度成正比ET-IRMAN ET-IRMAN 溫度安檢門溫度安檢門紅外溫度計(jì)紅外溫度計(jì)接

5、觸式溫度丈量接觸式溫度丈量?jī)?yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)溫精度相對(duì)較高，直觀可靠及測(cè)溫儀表價(jià)測(cè)溫精度相對(duì)較高，直觀可靠及測(cè)溫儀表價(jià)錢相對(duì)較低；錢相對(duì)較低；缺陷缺陷 ： 由于感溫元件與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，從而要影由于感溫元件與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，從而要影響被測(cè)介質(zhì)熱平衡形狀，而接觸不良那么會(huì)添響被測(cè)介質(zhì)熱平衡形狀，而接觸不良那么會(huì)添加測(cè)溫誤差；測(cè)溫滯后加測(cè)溫誤差；測(cè)溫滯后被測(cè)介質(zhì)具有腐蝕性及溫度太高亦將嚴(yán)重影響被測(cè)介質(zhì)具有腐蝕性及溫度太高亦將嚴(yán)重影響感溫元件性能和壽命。感溫元件性能和壽命。非接觸式溫度丈量非接觸式溫度丈量 特點(diǎn)特點(diǎn) ：感溫元件不與被測(cè)對(duì)象直接接觸，而是經(jīng)過接受被測(cè)：感溫元件不與被測(cè)對(duì)象直接接觸，而

6、是經(jīng)過接受被測(cè)物體的熱輻射能實(shí)現(xiàn)熱交換，據(jù)此測(cè)出被測(cè)對(duì)象的溫度物體的熱輻射能實(shí)現(xiàn)熱交換，據(jù)此測(cè)出被測(cè)對(duì)象的溫度; 非接觸式測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn)：非接觸式測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn)： 具有不改動(dòng)被測(cè)物體的溫度分布，具有不改動(dòng)被測(cè)物體的溫度分布， 熱慣性小，熱慣性小， 測(cè)溫上限可設(shè)計(jì)得很高，測(cè)溫上限可設(shè)計(jì)得很高， 便于丈量運(yùn)動(dòng)物體的溫度和快速變化的溫度便于丈量運(yùn)動(dòng)物體的溫度和快速變化的溫度 缺陷：缺陷： 遭到被測(cè)物質(zhì)的發(fā)射率、被測(cè)物質(zhì)與丈量?jī)x表之間的間隔以遭到被測(cè)物質(zhì)的發(fā)射率、被測(cè)物質(zhì)與丈量?jī)x表之間的間隔以及其他中間介質(zhì)的影響，丈量誤差較大及其他中間介質(zhì)的影響，丈量誤差較大 玻璃溫度計(jì)玻璃溫度計(jì)玻璃液體溫度計(jì)簡(jiǎn)稱玻璃溫度計(jì)

7、，是一種玻璃液體溫度計(jì)簡(jiǎn)稱玻璃溫度計(jì)，是一種直讀式儀表。水銀是玻璃溫度計(jì)最常用的直讀式儀表。水銀是玻璃溫度計(jì)最常用的液體，其凝固點(diǎn)為液體，其凝固點(diǎn)為-38.9、測(cè)溫上限為、測(cè)溫上限為538。玻璃溫度計(jì)特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造容易，玻璃溫度計(jì)特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造容易，價(jià)錢低廉，測(cè)溫范圍較廣，安裝運(yùn)用方便，價(jià)錢低廉，測(cè)溫范圍較廣，安裝運(yùn)用方便，現(xiàn)場(chǎng)直接讀數(shù)，普通無需能源，易破損，現(xiàn)場(chǎng)直接讀數(shù)，普通無需能源，易破損，測(cè)溫值難自動(dòng)遠(yuǎn)傳記錄。測(cè)溫值難自動(dòng)遠(yuǎn)傳記錄。玻璃管溫度計(jì)玻璃管溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)基于固體受熱膨脹原理，丈量溫度通常是把兩片線膨脹基于固體受熱膨脹原理，丈量溫度通常是把兩片線膨脹系

8、數(shù)差別相對(duì)很大的金屬片疊焊在一同，構(gòu)成雙金屬系數(shù)差別相對(duì)很大的金屬片疊焊在一同，構(gòu)成雙金屬片感溫元件當(dāng)溫度變化時(shí)，因雙金屬片的兩種不同資片感溫元件當(dāng)溫度變化時(shí)，因雙金屬片的兩種不同資料線膨脹系數(shù)差別相對(duì)很大而產(chǎn)生不同的膨脹和收縮，料線膨脹系數(shù)差別相對(duì)很大而產(chǎn)生不同的膨脹和收縮，導(dǎo)致雙金屬片產(chǎn)生彎曲變形。導(dǎo)致雙金屬片產(chǎn)生彎曲變形。雙金屬溫度計(jì)的感溫雙金屬溫度計(jì)的感溫雙金屬元件的外形有雙金屬元件的外形有平面螺旋型和直線螺平面螺旋型和直線螺旋型兩大類，其測(cè)溫旋型兩大類，其測(cè)溫范圍大致為范圍大致為-80600，精度等級(jí)通，精度等級(jí)通常為常為1.5級(jí)左右。級(jí)左右。雙金屬溫度計(jì)抗振性雙金屬溫度計(jì)抗振性好，讀數(shù)方便，但精好，讀數(shù)方便，但精度不太高，只能用做度不太高，只能用做普通的工業(yè)用儀表。普通的工業(yè)用儀表。壓力溫度計(jì)壓力溫度計(jì)壓力溫度計(jì)是根據(jù)一定壓力溫度計(jì)是根據(jù)一定質(zhì)量的液體、氣體、蒸質(zhì)量的液體、氣體、蒸汽在體積不變的條件下汽在體積不變的條件下其壓力與溫度呈確定