6.1 概述(xkj)3

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1、第6章温度检测温度是一个重要的物理参数，许多重要的物理、化学过程都要求在一定的温度条件下才能正常进行温度的检测方法和仪表在科学研究和工农业生产中得到了广泛的应用介绍温标的概念介绍接触式测温传感器：热电阻和热电偶介绍非接触式测温仪表：光学高温计、光电高温计、辐射温度计和比色温度计6.1概述6.1.1温度的基本概念和测量方法6.1.2温标6.1.1温度的基本概念和测量方法反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过程相联系温度概念的建立及测量：以热平衡为基础当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束后两物

2、体处于热平衡状态，则它们具有相同的温度测量方法：接触式测温和非接触式测温接触式测温温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。常用的接触式测温仪表：(1)膨胀式温度计(2)热电阻温度计(3)热电偶温度计(4)其他原理的温度计膨胀式温度计测量原理测量原理物体受热时产生膨胀液体膨胀式温度计液体膨胀式温度计固体膨胀式温度计固体膨胀式温度计玻璃管温度计双金属温度计接触式测温特点优点：直观、可靠，测量仪表也比较简单。缺点：由于敏感元件必须与被测对象接触，在接触过程中就可能破坏被测对象的温度场分布，从而造成测量误差。有的测

3、温元件不能与被测对象充分接触，不能达到充分的热平衡，使测温元件和被测对象温度不一致，也会带来误差。在接触过程中，介质腐蚀性，高温时对测温元件的影响更大，影响测温元件的可靠性和工作寿命。非接触测温温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的温度。常用的非接触式测温仪表：(1)辐射式温度计：基于普朗克定理如光电高温计，辐射传感器，比色温度计。(2)光纤式温度计：光纤的温度特性、传光介质如光纤温度传感器，光纤辐射温度计。优点：不与被测物体接触，不破坏原有的温度场，当被测物体在运动时尤为适用

4、。缺点：精度一般不高。6.1概述6.1.1温度的基本概念和测量方法6.1.2温标6.1.2温度标尺温度标尺：用数值表示温度的一整套规程建立温标必须具备三个条件：(1)固定的温度点(基准点):水的液相和固相的平衡点-冰点(2)测温仪器(确定测温质和测温量):铂电阻、电阻值(3)温标方程(内插公式)：确定各固定点之间任意温度值温度标尺(1)经验温标(2)热力学温标(3)国际温标(4)1990年国际温标(1)经验温标由特定的测温质和测温量所确定的温标华氏温标1714年德国人华伦海特(Fahrenheit)制成玻璃水银温度计，规定氯化铵

5、和冰的混合物为00F，水的沸点为2120F，冰的熔点为320F。在沸点和冰点之间等分为180份，每份为1华氏度(10F)摄氏温标1742年瑞典人摄尔塞斯(Celsius)规定水的冰点、沸点之间等分为100份，每份为1摄氏度(10C)经验温标是借助于一些物质的物理量与温度之间的关系，用实验方法得到的经验公式来确定温度值的标尺，因此有局限性和任意性(2)热力学温标1848年物理学家开尔文(Kelvin)首先提出将温度数值与理想热机的效率相联系，即根据热力学第二定律来定义温度的数值，建立一个与测温质无关的温标――热力学温标，这样与任

6、何特定物质的性质无关。热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度，也称为绝对温度，用符号T表示，单位为开尔文，用K表示。定义水的三相点(固、液、气三相并存)的热力学温度标志数值为273.16，取1/273.16为1个开尔文(K)。热力学温度的起点为绝对零度，冰点是273.15K，沸点是373.15K。水的冰点和三相点是不一样的，两者相差0.01K。水的三相点瓶(3)国际温标1927年国际温标(ITS-27)1927年第七届国际计量大会决定采用具有3个基本特点：①尽可能接近热力学温标;②复显精度高,并能确保量值的统一；③用以复现

7、的标准温度计使用方便，性能稳定。国际温标经过几次修改：1948年国际温标(ITS－48)，1968年国际实用温标(IPTS－68)，1990年国际温标(ITS－90)(4)1990年国际温标(ITS－90)根据第18届国际计量大会的决议，自1990年1月1日起开始在全世界实行我国：自1994年1月1日开始全面实施90国际温标主要有三方面内容：①温度单位②定义固定温度点③复现固定温度点的方法①温度单位符号：T，单位为开尔文(K)，K的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

8、，符号为t，单位为度(0C)，即t=T-273.15，并有10C=1K。摄氏度(0C)是由国际温标重新定义的，是以热力学温标为基础的。90国际温标定义国际开尔文温度T和国际摄氏90度t，其间关系如同T和t一样，即90t=T-273