《温度测量简介》PPT课件

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1、温度测量简介李丽一、温度测量的基本概念在一个密闭的空间里，气体分子在高温时的运动速度比低温时快！低温高温温度：标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。二、温标1、温度的数值表示方法称为温标。它规定了温度读数的起点（即零点）以及温度的单位。各类温度计的刻度均由温标确定。2、国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、热力学温标等。几种温标的对比热力学温标（K）热力学温标:建立在热力学第二定律基础上的温标开氏温标:由开尔文（Kelvin）提出来符号:T单位:开尔文（K）。威廉·汤姆逊

2、·开尔文勋爵像1990国际温标(ITS-90)ITS-90：从1990年1月1日开始在全世界范围采用定义了：温度的固定点测量和重现固定点的标准仪器计算公式例如水的三相点为273.16K（0.01C）。摄氏温标是工程上最通用的温度标尺。摄氏温标是在标准大气压(即101325Pa)下将水的冰点与沸点中间划分一百个等份，每一等份称为摄氏一度(摄氏度，℃)，一般用小写字母t表示。与热力学温标单位开尔文并用。摄氏温标与国际实用温标温度之间的关系如下：华氏温标目前已用得较少，它规定在标准大气压下冰的融点为32华氏度，水的沸点为2

3、12华氏度，中间等分为180份，每一等份称为华氏一度，符号用℉，它和摄氏温度的关系如下：T=t+273.15Kt=T-273.15℃m=1.8n+32℉n=5/9(m-32)℃温度是表征物体冷热程度的物理量。是工业生产中最普遍而重要的操作参数。三、温度检测及仪表（一）温度检测方法一般利用物体的某些物理性质随温度变化的特性来感知、测量温度。主要分为2大类：接触式测温——通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度。非接触式测温——通过接受被测物体发出的热辐射来感知温度。接触式测温仪表有：1、膨胀式温度计膨胀式温度计是基于

4、物体受热时体积膨胀的性质而制成的。主要有：液体膨胀式温度计：利用液体（水银、酒精）受热时体积膨胀的特性测温。玻璃管温度计电接点式玻璃管温度计气体热膨胀式不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。气体的体积与热力学温度成正比双金属片:两片线胀系数不同的金属片叠焊接在一起。受热后，由于两金属片的膨胀长度不同而产生弯曲。若将双金属片制成螺旋形，当温度变化时，螺旋的自由端便围绕着中心轴偏转，带动指针在刻度盘上指示出相应温度值。固体膨胀式温度计双金属片调节螺钉绝缘柱双金属片常用来做温度报警或控制随着温度上升，双金属片逐渐弯曲，当其触

5、点接触到固定触点时，报警灯和继电器回路被接通。调节螺钉用来调整固定触点的位置，以调整报警温度。双金属温控器继电器原理：封闭容器中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽，受热后体积膨胀，压力增大。利用封闭容器中的介质压力随温度变化的现象来测温。压力表指示温度2、压力式温度计3、热电偶温度计利用物体的热电性质：热电势4、热电阻温度计利用金属或半导体电阻值随温度而变化的性质5、半导体温度计利用半导体PN结的结电压随温度变化的特性红外线测温计光学高温计1、辐射式温度计：通过测量物体热辐射功率来测量温度。2、红外式温度计：通过测量物

6、体红外波段热辐射功率来测量温度。非接触式测温的具体方法有红外温度计集成温度传感器将温敏晶体管和外围电路集成在一个芯片上构成，相当于一个测温器件。特点：体积小、反应快、线性较好、价格便宜，测温范围为-50~150℃。集成温度传感器分为电压型电流型数字型3、集成温度传感器热电偶、热电阻的测温信号，须经后级仪表处理将温度显示出来或记录保存。×100℃1.动圈式指示仪表可直接与热电偶、热电阻配套显示温度，是最简单的模拟指示仪表。（二）温度显示仪表动圈式仪表实质上是测量电流的仪表核心部件是一个磁电式毫安表通电线圈在磁场中受力矩的

7、作用而偏转，指针移动当测量信号通过张丝加在动圈上，电流流过动圈，动圈受磁场力作用而偏转。动圈转动使张丝扭转并产生反抗动圈转动的力矩，两力矩平衡时，动圈就停留在某一位置上，指示被测参数值。×100℃动圈测量机构原理RDRMR串RTRL热电偶由于热敏电阻温度系数太大，用一个锰铜电阻RM（50Ω）和热敏电阻RT（68Ω20℃）并联。R串按量程大小调整。热电偶直接输出毫伏信号，可以驱动动圈仪表。但要解决动圈电阻温度补偿和量程匹配问题。①用热敏电阻补偿动圈电阻的温度误差1)配热电偶的动圈仪表②外接电阻和外接调整电阻热电偶和动圈仪

8、表相接后，流过动圈的电流为：R外=R热+R补+R连+R调R内=表内电阻之和测量时要求回路：R总=15Ω通过调整R调实现。一般用电桥将热电阻信号转换成电压信号2)配热电阻的动圈仪表则R1R3=R2（R0+RT0）且R1=R2，R3=RT0+R0有：I1=I2=I当T℃时，电桥输出Uab=R3I–（RT+R0）I=R3I–（RT0+∆