《项目二温度测量》PPT课件

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1、项目二温度测量项目二温度测量任务八热电偶温度计任务九热电阻温度计任务十温度显示仪表测温原理定理证明补偿方法任务七概述测温原理动圈表显示原理任务七概述一、温度的概念温度是衡量物体冷热程度的物理量，温度的冷热有物体内部分子运动快慢来决定。从微观上讲，物体温度的高低标志着组成物体的大量分子无规则运动的剧烈程度，即对其分子平均动能大小的一种量度。二、温标的概念所谓“温标”即衡量物体温度高低的标尺。只有建立精确的温标，才能准确地测取温度。不同的温标表示同一点的温度只是数值不同。下面介绍四种温标：1、摄氏温标也叫百分温标，利用水银等物体体积的热胀冷缩的性质建立起来的。标准大气压下，

2、冰的融点为0℃，水的沸点为100℃，0℃到100℃之间分成一百等分，每份为1℃。2、华氏温标在标准大气压下，冰的融点为32℉，水的沸点为212℉，中间分成180等分，每一等分为一华氏度，即1℉。摄氏温标与华氏温标之间的关系为华氏温度=(1.8×t+32)℉式中：t代表摄氏温标的温度示值。华氏温度单位在我国法定计量单位中已被淘汰3、热力学温标热力学温标是以热力学第二定律为基础的温标，它已由国际权度大会采纳作为国际统一的基本温标。热力学温标又称开氏温标(以符号K表示)，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度(或称最低理论温度)。热力学温标是纯理论的，不能付诸实用，4、国际实用

3、温标t=T-273.15t为摄氏温度，T为K氏温度。三、测温仪表的分类1．按使用范围分(1)高温计——测量温度在600℃以上；(2)温度计——测量温度在600℃以下。2．按测温原理分(1)膨胀式温度计；(2)压力式温度计；(3)热电阻温度计；(4)热电偶高温计；(5)辐射式高温计。3．按测量方式分(1)接触式——如膨胀式温度计；(2)非接触式——如辐射式高温计。按测量方式分类按测量原理分类按测量方式分类按测量原理分类接触式温度计膨胀式温度计固体膨胀式温度计接触式温度计热电偶式温度计标准材料热电偶温度计液体膨胀式温度计特殊材料热电偶温度计压力表式温度计气体压力式温度计液体

4、压力式温度计非接触式温度计光学高温计蒸汽压力式温度计光电高温计热电阻式温度计金属热电阻温度计红外测温仪半导体热电阻温度计任务八热电偶温度计热电偶是由两根不同材料的导体A和B焊接或绞接而成。焊接的一端称作热电偶的热端或工作端，连接导线的一端称为热电偶的冷端或自由端。一、热电偶测温原理1、温差电动势(汤姆逊电动势)当一种均质导体(N处处相等)其两端温度分别处于T〉T0时，由于导体两端电子扩散数量不等而最终造成两端平衡了的电位差，这种电位差称为温差电动势，也称汤姆逊电动势，用eA(T，T0)表示之。——汤姆逊系数，表示单一导体两端单位温度差为1℃时所产生的温差电势，与材料性质

5、和两端温度有关。2、接触电动势（玻尔帖电势）当两种不同材料的导体接触时，由于它们的自由电子密度不同，形成电子在两个方向上扩散速率不同从A扩散到B的自由电子比B到A的多，结果A带正电B带负电，在A和B的接触面形成一静电场，方向由A到B，这个静电场阻碍电子继续扩散，当扩散作用与阻碍作用平衡时形成一电势称为接触电势。计作eAB（t）。其中：k——波尔兹曼常数:T——节点所处温度；e——电子电荷:NA、NB——导体A、B的电子浓度；3.回路总电势：用小写e表示接触或温差电势，用大写E表示回路总电势，且，，则如下图所示，有：其中：——导体A、B的汤姆逊系数；——导体A在结点温度

6、为T、T0时的电子密度；——导体B在结点温度为T、T0时的电子密度；ABTT0它与热电偶的长短、粗细形状无关。因此，只要测出热电势的大小，就能得到热端温度(被测温度)的数值。这就是热电偶的测温原理。不同材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，可在分度表中查得，分度表中数据都是以t0=0℃的条件下进行分度的，配套使用的仪表也是以冷端为零度进行刻度的，如实际测温时，t0不是0℃，则热电势与温度间的关系可按下式进行计算：EAB(t，t0)=EAB(t，0)-EAB(t0，0)二、热电偶的基本定律及其应用1．均质导体定律由一种均质导体A组成的热电偶回路，无论两接点温度

7、如何，也不论其几何尺寸如何，总热电势EAB(T，T0)=0。因为它们的电子密度都是NA。如果有热电势产生，即说明热电极是不均匀的或不相同的，应用:检查热电极的不均匀性。推论：(1)不同材质导体A和B组成的热电偶回路，两端温度相同，总热电势仍为零，因两端接触电势相同，方向相反而互相抵消。(2)热电偶产生的热电势与材质及两端接点温度有关，而与热电极的长短、粗细、形状以及中间温度分布无关，所以材质相同的热电偶可以互换。2．中间导体定律热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要第三种材料导线的两端温度相同，就不会影响热电偶的热电势，热电偶测温系统就是