温度测量教学ppt课件

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1、自动检测技术及仪表电气信息学院测控系李丹lidan@ahut.edu.cn2021/8/29温度测量1.温度标尺2.接触式测温3.温度变送器4.非接触式测温5.新型温度传感器2021/8/292一、温度标尺温度：表征物体或系统的冷热程度的物理量，反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度温标：温度的数值表示方法，用来量度物体温度高低.表示温度数值的规则建立现代温标的三个条件：1、固定温度点：利用物质的平衡点作为温标的固定点，也称为基准点2、测温仪器：确定测温仪器的实质是确定测温质和测温量3、温标方程：用来确定固定点之间任意温度

2、的数学关系式称为温标方程，也称为内插公式2021/8/293一、温度标尺4.国际温标为了使用方便，由国际协商决定，建立的一种既能体现热力学温度（即能保证较高的准确度），又使用方便，容易实现的温标，又称为国际实用温标第一个国际温标（ITS-27）：1927第七届国际计量大会热力学温标3个基本特点：尽可能接近热力学温标复现精度高并能确保量值的统一用以复现的标准温度计使用方便，性能稳定国际温标的建立：选择一系列固定点（可复现的平衡态）温度作为温标基准点规定不同温度范围内的基准仪器在固定点温度之间采用内插公式建立了标准仪器示值与国

3、际温标数值间的关系2021/8/294一、温度标尺4.11990国际温标（ITS-90）温度单位：采用热力学温度为基本物理量，符号为T，单位为卡尔文（K）;K定义为水的三相点温度的1/273.16;用与冰点273.15K的差值表示的热力学温度称为摄氏温度，符号t，单位为度（℃），即t＝T－273.15，且1℃＝1K;注意：这里的摄氏度（℃）和古典的经验温标的摄氏度（℃）是完全不同的两个概念，它以热力学温标为基础，由国际温标重新定义。90国际温标定义的国际卡尔文温度T90和国际摄氏t90的单位和关系同上:t90＝T90－27

4、3.152021/8/295一、温度标尺定义固定温度点：利用一系列纯物质各相间可复现的平衡状态或蒸汽压所建立起来的特征温度点，共17个2021/8/296一、温度标尺复现固定温度点的方法1990国际温标修改了基准仪器及温度范围：0.65~5.0K3He和4He蒸气压温度计3.0~24.5561K3He、4He定容气体温度计13.8033~1234.93K基准铂电阻温度计1234.96K以上光学或光电高计内插公式：ITS-90设定相应标准，规定每种内插标准仪器在n个固定点温度下分度，以此求得相应温度区内插公式中的常数。ITS

5、－90的特点：能够在世界各国准确而方便得得到复现，更好的维护量值的统一。2021/8/297二、接触式测温其他电学类光学特性声学特性光纤、液晶温度计-20~30000～1600超声波温度计-50～120石英晶体温度计晶体的固有频率随温度的变化而变化-50～150集成温度传感器半导体器件的温度效应-50～300热敏电阻-50～150铜热电阻-260～850铂热电阻固体材料的电阻随温度而变化电阻类-200～1800热电偶利用热电效应热电类-80～600双金属温度计利用两种金属的热膨胀差-100～500压力式温度计-200～60

6、0玻璃液体温度计利用液体气体的热膨胀及物质的蒸气压变化膨胀类测温范围典型仪表原理类别2021/8/298膨胀式与压力式1.1玻璃液体温度计组成：感温泡毛细管温度标尺常用测温质：水银甲苯乙醇煤油戊烷灵敏度：与液体贮囊的容积成正比，与毛细管的粗细成反比膨胀式与压力式0.000900.00092-200～+20戊烷0.000930.000950～+200煤油0.001030.00105-80～+80乙醇0.001070.00109-80～+100甲苯0.000160.00018-30～+600水银视膨胀系数体膨胀系数使用范围（℃

7、）液体2021/8/299膨胀式与压力式特殊结构的玻璃液体温度计最高温度计最低温度计指示杆销钉的孔隙的最高温度计：用销钉或孔隙在温度下降时阻碍水银柱下降。最低温度计：多采用无色透明的无水乙醇做为感温质，并用暗色玻璃制成指示杆沉在毛细管液柱里，使用时要注意水平放置。2021/8/2910膨胀式与压力式NS400102030400102030细长螺钉椭圆型螺母细导线磁铁电极电极扁平铁块电接点温度计：采用水银做为测温质，在感温泡附近引出一根导线，对应某温度刻度处再引一根导线，当温度升至该刻度时，水银柱把外电路接通，反之，温度下降

8、到刻度以下，外电路断开，成为具有固定切换值的位式控制作用温度传感器，它既能提供就地温度指示，又能发出通断的控制信号。存在的问题：玻璃液体温度计的玻璃管中，液柱以上的空间仅允许有该液体的饱和蒸汽压，而不能有空气压力，如何调整插入水银中的导线高度？使用场所：恒温水槽、油槽、空调系统优缺点：简单方便，但易碎，