测试技术温度测量
温度场测量技术的研究与应用
温度场测量技术的研究与应用
温度场测量技术是一种可以非接触地测量物体表面温度分布的技术。由于该技
术具有高精度、速度快、安全可靠等优点，在工业生产和科研领域得到了广泛应用。本文将对当前温度场测量技术的研究和应用进行探讨。
一、传统温度场测量技术的缺点
传统的温度场测量技术包括热电偶、热电阻等物理测试方法，以及红外成像、
激光干涉等光学测试方法。然而，这些方法都存在着一些缺点。
首先，物理测试方法的精度较低，而光学测试方法的测量范围较窄，无法适应
大范围、复杂表面的测量需要。其次，传统方法需要接触物体表面，可能会对物体本身造成损伤或者影响测量结果。此外，光学测试方法使用的设备较为昂贵，不便于一般情况下的使用。
二、新兴温度场测量技术的发展
随着光电技术的不断发展，新兴的温度场测量技术已经开始得到广泛关注和应用。其中，热辐射技术是一种比较热门的测量方法。该方法通过物体表面辐射出的热量比较物体的表面温度，从而实现非接触的温度场测量。
热辐射技术具有非接触、高精度、速度快等优点，可适用于多种复杂表面的温
度测量。此外，由于该方法不需要接触物体表面，避免了物体表面的损伤和影响测量结果的情况发生，能够更加准确地反映物体表面温度分布情况。因此，热辐射技术在工业生产和科学实验中有着广泛的应用前景。
三、温度场测量技术在产业界的应用
在各行各业中，热辐射技术的应用越来越广泛。航空航天、汽车、机床、船舶
等制造业领域的许多工序需要进行温度场测量。如液压系统的温度测量、发动机蒸汽轮机叶片的温度测量、机床切削温度的测量等。热辐射技术在这些领域中具有高
建筑环境测试技术温度测量
——中间温度定律
3.3.2 热电偶的基本定律
均质导体定律：由一种均质导体组成的闭合回路中，不论其截面和长度如何以及沿长度方 向上各处的温度分布如何，都不能产生热电势。
中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体两端温度相同，对热电偶 回路的总电势没有影响。
——均质导体定律
3.3.2 热电偶的基本定律
EAB（T0） T0
C T0
EA（T，T0） A
EB（T，T0）
B
A
B
T
T
EAB（T）
EAB(T0)KeT0 lnN NA B((T T00)) E A B (T 0 ) E A C (T 0 )+ E C B (T 0 )
EAC(T0)KeT0 lnN NA C((T T00))
例：用热电偶测量金属壁面温度有两种方案，如下图所示，当热电偶具有相同的参考端 温度t0时，问在壁温相等的两种情况下，仪表的示值是否一样？为什么？
例：用两支分度号为K的热电偶测量A区和B区的温差，连接回路如右图所示。当热电偶参考 端温度t0为0℃时，仪表指示200℃。问在参考端温度上升25℃时，仪表的指示值为多少？ 为什么？
工作介质是气体、液体或蒸气
简单可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性 动态性能差，示值的滞后较大，不能测量迅速变化的温度
温度测量方法
温度测量方法
温度是物体分子热运动的表现，是物体内能的一种表现形式。
温度的测量是非常重要的，它在工业生产、科学研究、医疗保健等
领域都有着广泛的应用。本文将介绍几种常见的温度测量方法。
首先，我们来介绍最常见的一种温度测量方法——使用温度计。温度计是利用物质的热膨胀性原理来测量温度的一种工具。常见的
温度计有水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。其中，水银温
度计是最常用的一种。它利用了水银在不同温度下的膨胀系数不同
的原理，通过测量水银柱的高度来确定温度。酒精温度计则是利用
酒精的膨胀性来进行温度测量。电子温度计则是利用半导体材料的
电阻随温度变化的特性来测量温度。温度计具有测量范围广、精度高、使用方便等优点，但也存在着易碎、受环境影响大等缺点。
其次，我们来介绍红外线测温技术。红外线测温技术是利用物
体在不同温度下发出的红外辐射能量与温度之间的关系来进行温度
测量的一种技术。它可以实现对远距离、高温度、移动目标的非接
触式测温。红外线测温技术广泛应用于冶金、电力、化工、玻璃、
陶瓷、造纸、制药、食品等行业。它具有测量范围广、速度快、非
接触等优点，但也存在着受环境影响大、测量精度受距离、目标表
面特性等因素影响等缺点。
另外，还有一种温度测量方法是热电偶测温。热电偶是利用两种不同金属导体接触处产生的热电动势与温度之间的关系来进行温度测量的一种传感器。热电偶具有响应速度快、测量范围广、结构简单等优点，但也存在着灵敏度低、易受干扰等缺点。
最后，我们介绍一种新型的温度测量方法——纳米材料温度测量。纳米材料温度测量是利用纳米材料在不同温度下的电学、光学性质发生变化的原理来进行温度测量的一种方法。纳米材料温度传感器具有响应速度快、精度高、对环境影响小等优点，但由于目前纳米材料制备和应用技术还不够成熟，因此在工业生产中的应用还比较有限。
温度测量方案
温度测量方案
摘要
本文档介绍了一种可靠的温度测量方案，旨在为需要测量温度的应用场景提供解决方案。该方案包括硬件设备、软件算法以及部署指南，可适用于各种环境下的温度测量需求。
引言
在许多工业、科研和生活应用中，温度测量是一个非常重要的参数。无论是温度控制、环境监测还是产品质量检验，准确的温度测量结果都是不可或缺的。本文档将介绍一种可靠的温度测量方案，帮助用户在各种场景下实现精确的温度测量。
硬件设备
实施本温度测量方案需要以下硬件设备：
1.温度传感器: 温度传感器是测量温度的关键设备。常见的温度传感器
包括热电偶、热敏电阻和红外线传感器等。根据实际需求选择适合的温度传感器类型。
2.微处理器: 微处理器用于接收并处理温度传感器的信号。可以选择单
片机、微控制器或嵌入式系统等设备。
3.连接电缆: 电缆用于将温度传感器与微处理器连接起来。选择适当类
型和长度的电缆以确保传输稳定可靠。
4.电源: 温度测量系统需要稳定的电源供电，根据具体需求选择适当的
电源方案。
软件算法
实现温度测量方案的关键是设计合适的软件算法，以将温度传感器收集到的信号转换为温度数值。以下是一种常用的软件算法示例：
1. 初始化温度传感器。
2. 循环执行以下操作：
a. 读取温度传感器输出的模拟信号。
b. 将模拟信号转换为数字信号。
c. 根据传感器的特性曲线，将数字信号转换为温度数值。
d. 输出测量得到的温度数值。
e. 等待一段时间，继续下一次测量。
3. 结束测量。
在实际应用中，根据温度传感器的类型和特性，可能需要进行一些额外的计算和校准。用户可以根据具体需求进行调整和优化。
车载测试中的温度和湿度测试技术
车载测试中的温度和湿度测试技术在汽车工业中，车辆的安全性、可靠性和舒适性是非常重要的考虑因素。为了保证车辆在不同环境条件下的正常运行，温度和湿度测试技术成为了车载测试中必不可少的一部分。本文将介绍车载测试中常用的温度和湿度测试技术，以及其在汽车工业中的应用。
一、温度和湿度测试的重要性
1.1 温度测试的意义
温度是车辆正常运行的一个重要参数，对于车辆性能、材料可靠性和人员舒适性都有着重要影响。温度测试可以帮助评估车辆在不同温度条件下的性能表现，例如发动机的启动、制动系统的工作稳定性以及电池的充电和放电性能等。同时，温度测试还能够帮助发现温度对车辆系统和零部件的影响，进一步提高车辆的可靠性。
1.2 湿度测试的意义
湿度是指大气中水蒸气的含量，对车辆的性能和使用寿命也有着重要的影响。湿度测试可以帮助评估车辆在高湿度环境下的防锈、防腐蚀能力，同时还能测试车辆在高湿度环境下的内饰材料耐用性和可靠性。
二、温度测试技术
2.1 环境温度测试
环境温度测试是指测量车辆所处环境的温度。传感器安装在车辆上，通过收集数据分析来评估车辆在不同环境温度下的性能。这些传感器
通常安装在车辆的发动机室、内饰等位置，以便获取更准确的温度数据。
2.2 热环境测试
热环境测试是指模拟高温环境下车辆的工作条件，以评估车辆的热
稳定性和性能。常见的热环境测试方法包括：
- 温度骤变测试：通过快速提高或降低环境温度来模拟车辆在运行
过程中的温度变化情况。
- 高温持续测试：在高温环境下对车辆进行长时间运行，以评估车
辆在极端高温条件下的性能和可靠性。
热能与动力工程测试技术---第五章温度测量
按照温度测量范围： 超低温： 0～10K 低温： 10～800K
中高温： 800～1900K； 1900～2800K 超高温： 2800K以上
第二节
接触式温度计
一、膨胀式温度计
● 玻璃管液体温度计 （水银温度计）
水银的凝固点是 -38.87℃，沸点是356.7℃
☆特点：结构简单，使用方便，
价格便宜，准确度高，但易损 坏，只适合现场直接读数， 信号不能远传。
零度，人的体温为100度，单位为℉。
5 tc t F 32 9
☆ 热力学温标： 热力学温标是英国物理学家开尔文于1848年
提出，是以卡诺循环为基础。
T2 Q2
卡诺 热机
Q1
T2 Q2 T1 Q1
T1
由于水的三相点(273.16K)的稳定性能长期
维持在0.1mK范围内。因此，1954年第10届 国际计量大会决定采用水的三相点作为热力 学温际的基本固定点，温标的表达式为：
力表，测得的为相对压力（表压）。
● 双金属温度计
利用线膨胀系数差别较大的两种金属材料 制成双层片状元件，在温度变化时因弯曲变形 而使其另一端有明显位移，借此带动指针就构 成双金属温度计。
二、热电阻温度计
电阻丝采用双线并绕法绕制在具有一定形状的云母、 石英或陶瓷塑料支架上，支架起支撑和绝缘作用。 目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(电子课件)第4章 温度测量(黄老师)
在热电偶中插入第三种导体 C，导体C两端温度相同
第三种导体插在一种导体的 中间
第4章温度测量
4.2 接触式测温计
3）中间温度定律
在两种不同材料组成的热电偶回路（如下图）中，接点温度分别为t和t0，热 电动势 EAB（ t， t0）等于热电偶在连接点温度为（t， tn）和（tn，t0）时相应的 热电势EAB（t，tn）和EAB（tn，t0）之和，即：
热电偶原理
热 电 偶 测 量 优 点
测量范围宽，它的测温下限可达-250℃， 某些特殊材料做成的热电偶，其测温上限可达 2800℃，并有较高的精度。 可以实现远距离多点检测，便于集中控制、 数字显示和自动记录。
可制成小尺寸热电偶，热惯性小，适于快 速动态测量、点温测量和表面温度测量。
第4章温度测量
4.2 接触式测温计
常用工业热电偶的结构如左图所 示，它由热电偶丝 4 、绝缘套管 2 ，保 护套管 3 和接线盒 1 等组成。绝缘套管 大多为氧化铝或工业陶瓷管。保护套 管在测量高温（ 1000 ℃以上）时多用 金属套管，测量低于 1000 ℃温度时可 用工业陶瓷或氧化铝，保护套管有时 不用，以减少热惯性，提高测量精度。
《热能与动力工程测试技术》·第3版
第4章 温度测量
4.1 概述
4.2 接触式测温计
4.3 非接触式热辐射测温技术
4.1 概述
温度测量技术发展与应用专题_四_温度测量技术的应用_流体温度的测量
温度测量技术发展与应用专题(四)
温度测量技术的应用
———流体温度的测量
杨永军
(中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095)
在科研生产和社会生活中,经常会遇到流体温度
测量的问题。由于流体的热物理性质、流动参数以及环境条件千差万别,需要根据测量的要求选择合适类型的温度传感器和测量方法。一般来讲与液体介质相比,对气体介质温度的测量需要考虑更多的问题,因此本文主要以气体介质为主进行介绍。
1 接触法测量流体温度的影响因素
111 导热误差和辐射误差
如图1所示,当使用温度传感器测量流体温度时
(假设流体温度大于安装壁面温度),对于传感器而言,在平衡状态下热交换情况包括:①流体对传感器的对流换热q k ;②传感器杆的温度梯度引起的传导热流q c ;③传感器头部与壁面的辐射换热热流q r 。
要想测量流体的真实温度,就需要使传感器感温元件处的温度与流体温度相等。但由于导热热流和辐射热流的存在,使得热平衡时必然存在着流体对传感器的对流热流,即流体和传感器感温元件间必定存在温差,从而带来测量误差。由导热热流和辐射热流导致的测温误差分别称为导热误差和辐射误差
。
图1 温度传感器的热平衡模型示意图
112 速度误差
当测量高速气流的总温时,就需要考虑温度传感
器的速度误差,即由于气流运动的动能不能在传感器测点处完全滞止为热能而带来的测温误差,一般用恢
复系数来表示传感器动温恢复的程度。113 动态误差
当被测气流温度快速变化时,如温度突然升高或降低,或者产生高频的温度脉动时,为实时准确测量气流温度,就需要温度传感器能快速地响应。实际上温度传感器都有一定的热容量,必然存在热惯性,不能立刻反映气流温度的变化,由此带来的误差称为动态误差。
温度测试技术
热电阻的结构
工业用热电阻主要由感温元件、引线和保护管3部分组成。感 温元件是用来感受温度，它是热阻的核心部分；引线是使感温原
件能与外部测量及控制装置相连接，是热阻出厂时自身具备引线； 保护管是用来保护感温元件和引线免受环境有害影响的管状物， 有可拆卸和不可拆卸式两种。
金属热电阻温度计Biblioteka Baidu
金属热电阻主要有铂电阻、铜电阻和鎳电阻等。其中铂 电阻和铜电阻最为常用，有统一的制作要求、分度表和计算 公式。
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3.1 温度测试概述 3.2 膨胀式温度计 3.3 热电偶温度计 3.4 热电阻温度计 3.5 辐射测温技术及仪表 3.6 其他测温技术
温度是过程工业生产中应用极为普遍且极其重要的参数， 是国际单位制（SI）七个基本物理量之一。
3.1.1温度的概念 温度是表征物体冷热程度的物理量。 3.1.2温标 为了对温度做定量的描述，即用一个数值表示温度的高低，首先需要 建立一个衡量温度标准，这个标准就是温标。 1.常用温标
3.3.4． 热电偶的使用测温线路
热电偶测温时, 它可以直接与显示仪表（如电子电位差计、 数字表等）配套使用, 也可与温度变送器配套, 转换成标准 电流信号。 特殊情况下, 热电偶可以串联或并联使用, 但只能是同一 分度号的热电偶, 且参考端应在同一温度下。如热电偶正向 串联, 可获得较大的热电势输出和提高灵敏度。在测量两点 温差时, 可采用热电偶反向串联。利用热电偶并联可以测量 平均温度。
测量物体温度的几种常见方式
光导纤维测温法 发射率的测定
5. 其他温度测量法
超声波测温法 介电常数温度计 磁温度计 石英晶体温度计 测温三角锥 温度的目测法 示温涂料测温
热像仪测温
温度的测量方法很多根据制作原理的不同可以分为膨胀式温度计压力式温度计电阻温度计热电偶高温计和辐射高温计等根据测量方法的不同又可以分为接触式和非接触式不同的测试方法各有利弊
测量物体温度的几种常见方式
深圳市迈昂科技有限公司 申丰 温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只 能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。国 际单位为热力学温标(K)，国内一般使用摄氏温标(°C)来表示温度。 温度的测量方法很多，根据制作原理的不同可以分为膨胀式温度计、压力式温度计、电 阻温度计，热电偶高温计和辐射高温计等，根据测量方法的不同又可以分为接触式和非接触 式，不同的测试方法各有利弊。 受测温原理和技术的影响，接触式测温仪的测温范围：酒精温度计：- 110℃～78℃。 水银温度计：0℃～150℃。热电阻：-200℃～600℃。热电偶：0℃～1800℃，钨铼热电 偶最高可测 2000℃左右，但测量精度差。 根据非接触式测温法的原理进行测温的测温仪器主要有：红外测温仪、红外热像仪等。 红外热像仪可以测量整个区域的温度分布情况，测温范围：-60℃～2000℃。红外测温仪只 能测量一个点的温度，测温范围：-50℃～3000℃。 FLIR 红外热像仪采用最新的红外成像技术，通过测量物体表面的红外辐射或热量，可 以分辨出细微的温度变化，获取平面上每个点的温度。FLIR 是全球红外热成像仪领域的领 导者，是全球唯一一家高度纵向集成的红外热像仪制造厂商。以 FLIR T610 为例，红外图 像分辨率 640*480 像素，热灵敏度 0.04℃，测温范围–40°C 到 2000℃，控温精度±2°C 或读数±2%。
国家开放大学-传感器与测试技术——实验 1：温度测量
传感器与测试技术-实验1 温度测量
一、实验目的
掌握温度测量的硬件电路实现方法，以及测量所得信号的微机处理和显示方法。
二、实验内容
利用电阻式温度传感器构成的测温电路及LabJack硬件接口测量温度信号并传入微机中；利用LabView软件，设计虚拟仪器面板，将测得的信号通过显示器显示出来。
三、实验原理
1、测温电路图如下图所示：
图 1 测温电路
其中温度传感器可视为电流随温度变化的电流源，电路输出电压与温度成正比。
2、测量电路输出的模拟电压通过labjack接口转化为数字信号输入微机中，这一AD转换功能由labjack硬件平台提供，labview软件内的labjack软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。
3.如图所示，当温度变化时，温度传感器产生一线性电流，在电阻RC1上形成响应的电压，该电压经过U2进行一级和二级放大，输出一个正向、与温度变化大小成正比的线性电压。
四、实验步骤
1．接线：将输出端AI1和GND 用电线连接至labjack 的AI1和GND 端； 2．调节硬件测温电路中的RC8电位器阻值(顺时针放大)，从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数，确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系；
3．最终结果是：当温度升高时，响应的电压显示曲线也响应增大；反之亦然，当温度降低时，响应的电压显示曲线也响应减小；
4．利用labview 软件的设计平台及labjack 提供的功能模块，设计温度监测及显示用虚拟仪器。 五、实验结果
设温度-电压曲线为*T K V b =+，把温度传感器分别置入热水、温水和冷水中，其测量得到的温度值和电压值如下表所示：
温度检测专业点检标准
现场一次原件为热电阻的温度检测系统异常的检查、处理
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
一、
测温原理及材料：
1、原理：热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
2、材料：热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜。因此分为铂热电阻和铜热电阻，其中铂热电阻的测量精度是最高的。
3、特性：铂电阻的温度特性在-200~850℃范围，铜热电阻的温度特性在-50~150℃范围。
二、 结构：1、为消除引线电阻的影响一般采用三线制和四线制（常用三线制） 2、组成：一般由热电阻、连接导线、温度变送器（或无温度变送器）、显示仪表组成。
三、 检查及处理 1、检查处理主逻辑：
注：温度的工艺原因分析：如工艺调整或设备原因造成所检测位置温度局部不均匀。
2、检查处理显示仪表表:
温度测量的方法
温度测量的方法
温度是物体或环境热量的度量单位，用于描述物体的热度或冷度。测量温度的方法有多种，其中一些常见的包括：
1. 温度计测量：
- 水银温度计：使用水银作为测量液体，根据水银在不同温度下的膨胀或收缩来测量温度。
- 酒精温度计：使用酒精或染料作为测量液体，根据液体的膨胀或收缩来显示温度。
- 电子温度计：包括电子数字温度计和红外线温度计，能够通过电子传感器或红外线辐射来测量温度。
2. 热电偶和热敏电阻：这些设备利用不同金属的热电效应或材料的电阻随温度变化来测量温度。
3. 红外线测温仪：通过检测物体辐射的红外线来测量其表面温度，适用于远距离或无接触测量。
4. 热像仪：利用物体释放的红外线图像来显示物体表面的温度分布情况，常用于工业或建筑检测中。
5. 气象仪器：气象站使用各种设备（如温度计、热电偶等）来测量大气中的温度，用于天气预报和气候研究。
温度的测量方法根据具体需求和应用场景不同而有所差异，选择合适的测温方法取决于测量精度、测量对象、测量范围和测量环境等因素。
国开电大《传感器与测试技术》实验-温度测量
国开电大《传感器与测试技术》实验-温度测量
1. 实验目的
本实验旨在通过温度测量实验，让学生了解并掌握基本的温度测量原理和方法，培养学生的实验操作技能和数据处理能力。
2. 实验器材
•热敏电阻（传感器）
•模拟电压表
•温水槽
•温度计
•实验电路板
•连接线
•多用途电源供电器
3. 实验原理
温度测量是传感器与测试技术中的一项基础实验。温度传感器是一种将温度转化为电信号的装置，常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。本实验使用热敏电阻作为温度传感器。
热敏电阻是一种特殊材料制成的电阻器，在不同温度下其电阻值会发生变化。一般情况下，随着温度的升高，电阻值会减小；温度下降，电阻值会增大。根据这一原理，可以通过测量热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
本实验中，我们将使用一个简单的电路，将热敏电阻与模拟电压表相连接，通过测量热敏电阻的电阻值，计算出相应的温度值。
4. 实验步骤
步骤一：准备工作
1.将实验电路板连接到多用途电源供电器上，确保电
源供应正常。
2.将热敏电阻插入实验电路板上的相应插孔。
步骤二：测量温度
1.准备一定量的温水，并将其倒入温水槽中。
2.将温度计置于温水槽中，等待几分钟，直至温度稳定。
3.使用模拟电压表测量热敏电阻的电压值，并记录下来。
4.根据热敏电阻的特性曲线，将电压值转换为相应的电阻值。
5.根据电阻-温度关系公式，将电阻值转换为温度值。
6.将测得的温度值与温度计测得的温度值进行对比，分析误差。
步骤三：数据处理
1.将测得的电压值、电阻值以及相应的温度值整理成表格。
电压值（V）电阻值（Ω）温度值（℃）
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第五章 温度测量
§2 接触式温度计
测试技术基础
一、膨胀式温度计
（利用物质的体积随温度升高而膨胀的特性
制作的温度计） 1．玻璃管液体温度计
常用：水银温度计和有机液体温度计两种。前者 不粘玻璃，不易氧化，容易获得很高的精度， 在相当大的温度范围内(－38～356℃)保持液 态，在200℃以下，其膨胀系数几乎和温度成 线性关系，所以可作为精密的标准温度计。
第五章 温度测量
测试技术基础
3．双金属温度计
双金属温度计是用线胀系数不同的两种
金属构成的金属片作为感温元件，当温度变
化时，两种金属的膨胀不同，双金属片就产
生与被测温度大小成比例的变形，这种变形
通过相应的传动机构由指针指示出温度数值
，其测量范围在－60～500℃。根据感温双 金属片结构形状的不同，有螺旋形双金属温
的方法称作国际温标。 ITS一90基本内容为：
重申国际实用温标单位仍为K；
国际摄氏温度和国际实用温度关系为：
t90 T90 273.15
把整个温标分成4个温区，其相应的标准仪器，如下：
①0.65—5.0K，用3He和4He蒸汽温度计； ②3.0—24.5561K，用3He和4He定容气体温度计； ③13.803K—961.78℃，用铂电阻温度计； ④961.78℃以上，用光学或光电高温计；
特点：温度计要与被测物体有良好地热接触，使两 者达到热平衡。
热电偶式、热电阻式与膨胀式温度计
第五章 温度测量
测试技术基础
（2）非接触法
利用物体的热辐射能随温 度变化的原理测定物体温 度，这种测温方式称为非 接触法。
特点：不与被测物体接触， 也不改变被测物体的温度 分布，热惯性小。
全辐射高温计、单色高温 计与比色高温计。
• 绝对温标T与摄氏温标t的关系为
T＝t+273.15
第五章 温度测量
测试技术基础
➢ 国际温标: ITS—90（International Temperature Scale of 1990）
是一种符合热力学温标又使用简单的温标，国际计量委员会引入了 在各个测温范围内使用的标准测温元件系列利用它们进行温标确定
测试技术基础
➢摄氏温标：规定标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸
点为100度，中间等分为100格，每格为摄氏1度，符号为℃。
➢华氏温标：规定标准大气压下纯水的冰融点为32度，水沸
点为212度，中间等分180格，每格为华氏1度，符号为℉。
第五章 温度测量
摄氏温标与华氏温标的关系为：
测试技术基础
第五章 温度测量
新确认和规定17个固定点温度值以及借助依据这些固定点和 规定的内插公式分度的标准仪器来实现整个热力学温标。
第五章 温度测量
测试技术基础
2、温度计分类
根据温度测量仪表的使用方式，通常可分为接触法 与非接触法两大类。
（1） 接触法
当两个物体接触后，经过足够长的时间达到热平衡 后，则它们的温度必然相等。如果其中之一为温度 计，就可以用它对另一个物体实现温度测量，这种 测温方式称为接触法。
度计和盘形双金属温度计两种。
第五章 温度测量 二、电阻式温度计（热电温度计)
➢ 原理：利用导体或半导体 的电阻值随温度而变化的 特性所制成的测温仪表。
➢ 组成：由热电阻、显示仪 表或变送器、调节器和连 接导线等几部分组成。
➢ 热电阻的材料常用的有铂 热电阻和铜热电阻两类。
测试技术基础
第五章 温度测量
根据密闭系统内所充工作物质的不同，压力式温度计可分为三种： (1)充气体的压力式温度计
其工作原理是利用温度变化时密闭系统中充填气体膨胀或收 缩产生的压力变化来测量温度。所充气体通常为氮气。测温 范围为-80～550℃。 (2)充蒸气的压力式温度计 其工作原理是利用温度变化时密闭系统中所充低沸点液体饱 和蒸气压力的变化测温。所充低沸点液体有：氯甲烷(CH3Cl) 、 氯 乙 烷 ( CH2CH2C1)、 丙 酮 ( CH3-CO-CH3)、 氟 里 昂 12(CCl2F2)、乙醚(CH3OCH3)等。测温范围为-20～200℃ (3)充液体的压力式温度计 其工作原理是利用温度变化时密闭系统中所充液体的体积变 化 测 温 。 所 充 液 体 有 ： 水 银 ( Hg)、 二 甲 苯 ( C8H10)、 甲 醇 (CH3OH)等。测温范围为－40～550℃
三、热电偶温度计
❖原理：热电偶是利用“热 电效应”制成的一种测温 元件。
❖结构：工业热电偶的结构 如图5—3所示，它由热电 偶、绝缘体、保护管和接 线盒组成。
测试技术基础
第五章 温度测量
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§1 温度测量概述
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1. 温度、温标
➢温度：是表示物体冷热程度的物理量，从分子
运动论的观点看，温度也是物体内部分子运动平 均动能大小的一个量度标志。
➢温标：用来量度温度高低的尺度称为温度标尺
，简称温标。应用较多的有摄氏温标和华氏温标 、热力学温标、国际温标。
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n为露出液柱所占的度数；K为工作液
体在玻璃中可见的膨胀系数；t为主温
度计指示的读数(℃)；t0为由次温度计 读出的液柱露出部分的平均温度(℃)。
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2．压力式温度计
压力式温度计由温包、毛细管和弹簧管所构成的密闭系 统及传动指示机构组成(图5—1)。
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注意：
1)零点漂移：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位置 的移动，因此使用玻璃管液体温度计时，应定
期校验零点位置。
2)露出液柱的校正：使用时必须严格掌握温度计 的插入深度，因为温度刻度是在温度计液柱全
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部浸入介质中标定的，而使用时液柱可按下式
求其修正值
t nK (t t0 )
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➢ 热力学温标：又称开氏温标（K）或绝对温标，它规定分
子运动停止时的温度为绝对零度。它建于热力学基础，体现 出温度仅与热量有关而与测温物质的任何物理性质无关的理 想温标，已作为国际统一的基本温标。
卡诺定理：
T2 Q2
T1
Q1
• 温标的确定：开尔文温度规定水在标准大气压下的三相点温度 为273.16K；三相点到沸点之间分为100等份，每等份记为1K； 将三相点以下273.16K定为绝对零度，记为0 K，符号：T 。