关于温度和温度测量

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1、关于温度及温度测量的基本知识2009.7.301.温度温度是表征物体冷热程度的物理量。微观概念是大量分子运动平均强度的表示，分子运动愈激烈其温度表现越高。温标(1)摄氏温度（℃）：在标准大气压下，冰的熔点为0度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每等分为1℃。(2)华氏温标（oF）：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每等分为1oF。相互关系：oF=9/5℃+32,或℃=5/9(oF-32)温标热力学温标(开尔文温标/绝对温标，K):Kelvin于1848年以热力学第二定律为基础所引出的与测温

2、物质无关的温标。热力学温标是以卡诺循环为基础，即一个工作于恒温热源与恒温冷源之间的可逆热机，其效率只与热源和冷源的温度有关。相互关系：K=℃+273.15经验温标与测温介质有关分子运动停止时的温度为绝对零度；水三相点273.15K或2.温度的测量（1）接触法-热平衡时，相接触物体温度相等（2）非接触法–基于物体的热辐射能随温度变化的原理基于物质性能随温度变化的原理来实现测温膨胀，压力，电阻，热电动势，热辐射等温度计分类：原理种类使用温度范围℃温度范围℃准确度℃线性化响应速度记录与控制价格膨胀水银温度计有机液体温度计双金属温度计-50～

3、650-100～200-50～500-50～550-100～200-50～5000.1～21～40.5～5可可可中中慢不适合不适合适合贱压力液体压力温度计蒸汽压力温度计-30～600-20～350-30～600-20～3500.5～50.5～5可非中中适合贱电阻铂电阻热敏电阻温度计-260～1000-50～350-260～961-50～3500.01～50.3～5良非中快适合贵中热电动势热电偶BS/R0～18000～16000～16000～13004～81.5～5可可快适合热电动势NK

4、EJT0～1300-200～1200-200～800-200～800-200～3500～1200-180～1000-180～700-180～600-180～3002～102～103～53～102～5良良良良良快适合热辐射光学高温计700～3000900～20003～10非—不适合中光电高温计辐射温度计比色温度计200～3000约100～3000180～3500600～2500——1～105～205～20非快中快适合贵常用温度计的种类及特性新型温度传感器例如：光纤温度传感器，特种热敏电

5、缆，半导体集成电路温度传感器，石英温度计，声学温度计，热噪声温度计，核四极共振温度计等热电偶工作原理两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度热电偶单一导体中温差电动势如果单一金属导体两端的温度不同，则两端的自由电子就具有不同的动能。温度高则动能大，动能大的自由电子就会向温度低的一段扩散。失去了电子的这一端就处于正电位，而低温端得到电子处于负电位。这样两端就形成了电位差。两种导体的接触

6、电动势两种导体接触的时候，由于导体内的自由电子密度不同，如果NA>NB．电子密度大的导体A中的电子就向电子密度小的导体B扩散，从而由于导体A失去了电子而具有正电位。相反导体B由于接收到了扩散来的电子而具有负电位。这样在扩散达到动态平衡时A、B之间就形成了一个电位差。这个电位差称为接触电动势。回路中总的接触电势为：在整个闭合回路中产生的总电动势EAB(T,T0)EAB(T,T0)与电子密度NA、NB及两节点温度T、T0有关，电子密度取决于热电偶材料的特性。当热电偶材料一定时，EAB(T,T0)成为温度T和T0的函数差，即热电偶基本定律由均质

7、材料构成的热电偶、热电动势的大小只与材料及结点温度有关，与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极温度分布无关。如材料不均匀、由于温度梯度的存在，将会有附加电动势产生。(1)均质导体定律热电偶基本定律(2)中间导体定律将A、B构成的热电偶的T0端断开，接入第三种导体C，只要保持第三导体两端温度相同，接入导体C后对回路总电动势无影响。热电偶基本定律(3)中间温度定律在热电偶回路中，两接点温度为T、T0时的热电动势，等于该热电偶在接点温度为T、Ta和Ta、T0时热电动势的代数和，两端点在任意温度时的热电势为：热电偶基本定律(4)标准电极定律两种导体A

8、、B分别与第三种导体C组成热电偶．如果A、C和B、C热电偶的热电动势已知、那么这两种导体A、B组成的热电偶产生的电动势可由下式求得：热电偶测温方法标定热电势与温度