《建筑热工测量》PPT课件.ppt

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1、第三章建筑热工测量兰州理工大学土木工程学院建环教研室2012年11.温度测量:温度及其温标；温度的测量方法；常用的温度测量仪表的测温(或工作)机理，选型与使用。2.湿度测量:湿度的表示方法；湿度的测量方法；常用的湿度测量仪表的测湿(或工作)机理，选型与使用。3.热量测量:热流密度；热流计、热水(蒸汽)热量计的测量(或工作)机理，组成环节，应用。学习和掌握的内容(Keys)2一、温度(temperature)和温标(temperaturescale)温度:宏观上，表征物体(或系统、或环境)冷、热程度的物理量(或参数)，t高(低)，谓之热(冷)。微观上，则是表征组成物质的分

2、子运动平均动能大小，反映物质内部的分子，做无规则热运动的剧烈程度。温标:衡量温度高低的标准尺度。它规定温度的读数起点和测量单位。各种测温仪表的刻度数值由温标确定。温度计、固定点、内插方程称为温标(TS)的三要素。分为：摄氏温标、华氏温标、热力学温标、国际(实用)温标等。3.1温度测量31.摄氏温标在一个标准大气压下，将水的冰点定为0摄氏度，将水的沸点定为100摄氏度；0摄氏度到100摄氏度之间分成100等分，每一等称为一摄氏度。常用t表示，单位符号为℃。2.华氏温标在一个标准大气压下，将纯水的冰点温度定为32华氏度，将水的沸点温度定为212华氏度，中间划分180等分。每一

3、等分称为一华氏度。常用F表示，单位符号为0F。摄氏度与华氏度的换算关系为：*摄氏温标，华氏温标都是依据液体受热膨胀的原理来建立温标和制造温度计的，用水银作为温度计的测温介质，称为经验温标。43.热力学温标基于卡诺热机循环建立起来。是仅与热量有关而与测温物质无关的温标，又称为开尔文温标，用符号K表示。它规定物质的分子运动停止时的温度为绝对零度，0K。*热力学温标是一种理想温标，是不可能“实现”的。4.国际实用温标(internationalpracticetemperaturescale,IPTS)，又称国际温标ITS，用T表示，单位为K。它规定水三相点(气、液、固态共存)

4、的热力学温度为273.16K，1K定义为水三相点热力学温度的1／273.16。现行国际实用温标是国际计量委员会在1990年通过的，简称ITS-1990。5二、温度测量的主要方法及分类接触式测量法测温敏感元件直接与被测介质接触，被测介质与测温敏感元件进行充分的热交换(热传导和热对流)，当建立热平衡时，Tx=Tc，从而达到温度测量的目的。非接触式测量法当Tx极高，超过了测温物质的耐温上限(熔点温度)时，测温元件会溶化。基于高温物质的热辐射原理，通过测量出其辐射能量E入，进而计算出其温度大小。或者被测物体距离太远，无法实施接触式测温。本专业所涉及的测温方式(如空气、水等介质的温

5、度)为接触式测温6常用测温方法、类型及特点测温方式温度计或传感器类型测量范围／℃精度／%特点接触式热膨胀式水银-50～6500.1～1简单方便；易损坏，感温部位尺寸大双金属0～3000.1～1结构紧凑、牢固可靠压力表式液体-30～6001耐振、坚固、价廉；感温部大气体-20～350热电偶铂铑-铂其他0～1600-200～11000.2～0.50.4～1.0种类多、适应性强、结构简单、经济方便、应用广泛；须注意寄生热电势及动圈式仪表电阻对测量结果的影响。热电阻铂镍铜-260～600-500～3000～1800.1～0.30.2～0.50.1～0.3精度及灵敏度均较好；感温部

6、大，须注意环境温度的影响。热敏电阻-50～3500.3～0.5体积小，响应快，灵敏度高；线性差，须注意环境温度的影响。非接触式辐射温度计光学高温计800～3500700～300011非接触测温，不干扰被测温度场，辐射率影响小，应用简便。热探测器热敏电阻探测器光子探测器200～2000-50～32000～3500111非接触测温，不干扰被测温度场，响应快，测温范围大，适于测温度分布；易受外界干扰，标定困难。7接触式测温法(1)–基于物质热胀冷缩效应的温度测量利用液体，气体或固体热胀冷缩的性质，将其制作成测温敏感元件，感知被测温度的变化，发生热交换，其几何尺寸(长度或体积)将

7、发生变化，然后直接测出此变化，进而得知被测温度的大小。由此制成的温度计叫膨胀式温度计。*膨胀式温度计分为液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计和(气体)压力式温度计三类。3.1温度测量81.液体膨胀式(玻璃液柱式)温度计*(垂直管段)(水平管段)其特点为结构简单，测量准确，价格低廉，线性刻度，读数和使用方便，得到广泛应用。其缺点为易损坏，热惯性大，具有一定的时滞，不能远传信号和自动记录(现场指示)。9测温液体名称使用温度／℃体膨胀系数视膨胀系数*汞铊水银甲苯乙醇煤油石油醚戊烷－62～0－30～+600－80～+100－80～+80