《建筑环境测试技术》第3章 温度测量
《建筑环境测试技术》部分课后习题答案(方修睦版)
单次测量均方根误差
1 n 1
n i 1
vi2
1 n 1
n i 1
(xi
x )2
1
29.18 29.242 29.24 29.24 2 29.27 29.24 2
18
5 1 29.25 29.242 29.26 29.24 2
0.0502
算术平均值的标准差
x
n
0.0502 0.0067 56
测量结果 x x 3 x 0.403 0.020 即 x 0.383,0.423
（Q2：用不用去除粗大误差）
23、解：间接测量的标准差：
y
n i 1
f xi
2
0.95%
x
x x
100%
0.005 0.520
100%
0.96%
15、解：随机误差在±σ内的概率：
p
i
1
2
e 2 2
d
0.6826
2
随机误差在±2σ内的概率：
p
i 2
2
1
2
e 2 2
5 、解：示值误差 x x A0 x A
示值相对误差
A
x x
100%
示值引用误差
m
xm xm
100%
精度级别 S 100 m (S 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0)
6、解：示值误差 示值相对误差 示值引用误差
建筑环境测试技术温测量PPT文档共81页
END
建筑环境测试技术温测量
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
建筑环境测试技术在温湿度测量中的应用
建筑环境测试技术在温湿度测量中的应用林婵 20103841（建环10-1班）摘要建筑环境测试技术是面向建筑环境专业本科生的一门技术基础课。
它涉及供热通风空调，建筑给排水，燃气供应等公共设施系统及建筑环境中的实验技术，计量技术以及非电测量测试技术等领域的知识，是设计，安装，运行管理及科学研究必不可少的重要手段。
本文主要介绍建筑环境测试技术对温湿度测量应用的作用以及在该课程在学习生产中的重要性。
关键词：测试技术温度测量热电偶湿度测量重要性在建筑环境测试技术中，介绍了许多测量仪表的测量原理以及测试技术的应用，其中系统的介绍了湿度温度测量仪表以及方法原理。
温度和湿度是一个重要的物理量，不仅与我们所学习的学科中无处不在，而且也是建筑环境与设备工程专业在实际生产应用中两个重要的物理量。
比如空气品质的检测，大气污染的程度的测定，江河湖每年蒸发量的计算，锅炉房的设计，供热供燃管网的布置，空调设计中风机和水泵的选择等等，几乎所有的生产中都涉及到了温湿度的测定和控制。
对于建环专业的学生，建筑环境测试技术的学习也就体现了必要性和重要性。
下面将分别介绍建筑环境测试技术是如何在温湿度的测量以及应用发挥重要作用的。
温度不能直接测量而是借助于物质的某些物理特性是温度的函数，通过对某些物理变化量的测量见间接地获得温度值，在建筑环境测试技术中，温度测量仪表的测量方法，通常分为接触法和非接触法两类。
温度计有膨胀式温度计，压力式温度计固体膨胀式温度计，另外，一种应用最为广泛剂用量最大的测温方式是热电偶测温。
在此也主要介绍热电偶测温法的原理以及在各个学科中的应用。
热电偶是通过测量热电动势来实现测温的。
热电偶实际是一种换能器，它能将热能转化为电能，用所产生的热电动势来实现测温。
热电偶测温系统是由热电偶，补偿导线，测量仪表以及相应的电路构成。
热电阻测温在低温测量中应用广泛。
热电阻是由金属导体或半导体材料制成的感温元件。
在传热学的学习中，热电偶测温方法的应用十分重要，例如在粉末或者散装绝热材料导热系数的测定实验中就应用到了热电偶测温和直流电位差测热电势的原理和方法，因此在这里就具体介绍一下建筑环境测试技术中关于热电偶测温的原理。
建筑环境测试技术之1测量的基本知识
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3.在线式与离线式测量方法
在线式测量要求测量数据必须是实时的， 离线式测量对测量数据没有实时应用的 要求。
除了以上分类方法以外，还可分为精密 测量与工程测量、等精度测量与不等精 度测量、本地测量与远地测量等
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1.2.4测量方法的选择原则
在选择测量方法时，要综合考虑下列主 要因素：
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3）组合测量 当某项测量结果需用多个未知参数表达时， 可通过改变测量条件进行多次测量，根据测 量量与未知参数间的函数关系列出议程组并 求解，进而得到未知量，这种测量方法称为 组合测量。例如，用铂电阻温度计测量介质 温度时，其电阻值与温度的关系是：
Rt R0 (1 at bt2 )
测量值
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2)间接测量：被测量不能通过直接测量的
方法得到，而必须通过一个或多个直接测 量值利用一定的函数关系运算才能得到。
被测量
直接测量值
y=f(x1,x2,x3……xn)
间接测量费时费事，常在下列情况下使
用：直接测量不方便，或间接测量的结果
较直接测量更为准确，或缺少直接测量仪
器等。
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1.3.2测量仪表的功能 1.变换功能 2.传输功能 3.显示功能
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1.3.3测量仪表的主要性能指标
在选择测量仪表时，需要了解仪表的基 本性能指标，主要包括以下的内容：
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1.精度
精度是指测量仪表的读数或测量结果与 被测量真值相一致的程度。精度高，表 明误差小；精度低，表明误差大。精度 不仅可用来评价测量仪器的性能，也可 做为评定测量结果最主要最基本的指标。 精度又可用精密度、正确度和准确度三 个指标加以表征。
建筑环境测试技术温测量PPT学习教案
参考端
测量时，接点1置于待测温度场中，称为被测量端。接点2 要求温度恒定，称为参第考16页端/共。50页
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电动势：接触电动势 + 温差电动势
1、接触电动势
导体内部的电子密度是不同的。当两种电子密度不同的导体 A和B互相接触时，就会发生自由电子电子扩散现象。
自由电子从电子密度高的导体A流向电子密度低的物体B。
低0.01K，那么冰点温度为273.15K，即 t90 T90 273.15
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6
温标三要素
温度计 固定点：给定的温度值。
华氏温标：规定水的沸点为212度，氯化铵 与冰的混合物为0度。
摄氏温标：标准大气压下纯水的冰点是0度 ，沸点为100度。
热力学温标：选定水的三相点为273.16K。
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B的温差产 A的温差产
生的温差 生的温差
电动势
电动势
EB的方向与EAB一致，而 EA的方向与EAB相反。
21
结论
任意两种不同性质的导体 材料都可制成热电偶。
对于两种材料A和B，热电 偶所产生的电动势，仅与 T和T0有关，与A和B的形 状与尺寸无关。
热电偶的参考端温度T0必 须保持恒定。一般保持在 0℃。
量，响应时间约为数毫秒。
测温范围在300℃以下。
kT1 导体EAA(、T B,T分0 )别产e 生T0的N温At差d (电N动At 势 t)为：
低温
温 差 电 动
-势
汤姆逊温差电势
EB (T ,T0)
k e
T T0
1 NBt d (NBt
t)
NAt、NBt——A和B在温度为t时的电子密度。
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建筑环境测试技术_测试技术.
被测量
y f ( x1 , x2 xn )
直接测量值
天平
热量表
3 ．组合测量：被测量不能通过直接测量或间接 测量得到，而必须通过直接测量的测得值或 间接测量的测得值建立联立方程组，通过求 解联立方程组的办法才能得到最后结果。
公式： f1 ( y1 , y2 ym , x11 , x21 xn1 ) 0
除了以上分类方法以外，还可分为精密测量与工程测 量、等精度测量与不等精度测量、本地测量与远地测 量等。
按测量数据是否需要实时处理分类：在线测量，离线 测量
4．测量方法的选择原则
①被测量本身的特性； ②被测量的准确度； ③测量环境； ④现有测量设备等。 在此基础上选择合适的测量仪表和正确的 测量方法。
4．测试
是测量和试验的全称。
5．检测
是检验和测量的统称。是检验测试某种物体指定 的技术性能指标（判定是否合格）。
第一节 测试技术的基本概念
二．测试技术的作用和任务
1．作用 它是决定制造水平的因素之一。（没有测 试，就没有科学 。）
2. 任务（四个方面）： 1，对产品的模型试验或现场实测，为产品质量和性能提 供客观的评价； 2，通过对设备或零件的参数实测，升级和改善产品质量； 3，通过测试技术验证新的科学规律； 4，通过自动控制，数据采集，实现对设备的状态监控、 产品质量控制和故障诊断等等。
表达式：
L=X/U
标准量（测量单位）
说明：①标准量应是国际或国家公认的。 ②采用的方法或仪器需经验证。
2．测量方法分类
按测量手段分类：直接测量法，间接测量法，组合测量法 按测量方式分类：偏差式测量法，零位式测量法，微差式测量法 按测量敏感元件与否与被测介质接触分类:接触式测量法，非接触式 测量法 按被测对象参数变化快慢分类：静态测量，动态测量 按测量系统是否向被测对象施加能量分类：主动式测量法，被动式 测量法 按测量数据是否需要实时处理分类：在线测量，离线测量 按对测量精度的要求分类：精密测量，工程测量 按测量时测量者对测量过程的干预程度分类：自动测量，非自动测 量 按被测量与测量结果获取地点的关系分类：本地（原位）测量，远 地测量（遥地） 按被测量的属性分类：电量测量和非电量测量 按被测量的属性分类：电量测量和非电量测量。
建筑环境测试技术_建筑环境测试技术教案
建筑环境测试技术_建筑环境测试技术教案第一章：建筑环境测试技术概述1.1 教学目标了解建筑环境测试技术的基本概念和重要性。
掌握建筑环境测试技术的主要应用领域。
了解建筑环境测试技术的发展趋势。
1.2 教学内容建筑环境测试技术的定义和意义。
建筑环境测试技术的主要应用领域，如室内空气质量、噪声、振动、温湿度等。
建筑环境测试技术的发展历程和未来发展趋势。
1.3 教学方法采用讲授和讨论相结合的方式，让学生了解建筑环境测试技术的基本概念和重要性。
通过案例分析，让学生掌握建筑环境测试技术的主要应用领域。
引导学生进行思考和讨论，了解建筑环境测试技术的发展趋势。
1.4 教学评估进行课堂问答，检查学生对建筑环境测试技术的基本概念和重要性的理解程度。
布置案例分析作业，评估学生对建筑环境测试技术的主要应用领域的掌握情况。
进行小组讨论，评估学生对建筑环境测试技术的发展趋势的理解程度。
第二章：室内空气质量测试2.1 教学目标了解室内空气质量测试的基本原理和方法。
掌握室内空气质量测试的仪器设备和操作步骤。
了解室内空气质量测试的标准和评价方法。
2.2 教学内容室内空气质量测试的基本原理和方法，如采样、分析、数据处理等。
室内空气质量测试的仪器设备和操作步骤，如空气流量计、粒子计数器等。
室内空气质量测试的标准和评价方法，如GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》等。
2.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，让学生了解室内空气质量测试的基本原理和方法。
通过实验操作，让学生掌握室内空气质量测试的仪器设备和操作步骤。
引导学生进行思考和讨论，了解室内空气质量测试的标准和评价方法。
2.4 教学评估进行课堂问答，检查学生对室内空气质量测试的基本原理和方法的理解程度。
进行实验操作评估，检查学生对室内空气质量测试的仪器设备和操作步骤的掌握情况。
布置实验报告，评估学生对室内空气质量测试的标准和评价方法的理解程度。
第三章：噪声测试3.1 教学目标了解噪声测试的基本原理和方法。
建筑环境测试技术温测量共81页文档
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
建筑环境测试技术温测量
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
建筑环境测试技术课程教学大纲
《建筑环境测试技术》课程教学大纲一、课程的性质和任务本课程是建筑环境与能源应用工程专业学科与技术基础教育课程部分中的一门选修课程。
课程在介绍测量基本知识，测量误差的分析与处理的基础上，着重阐述了建筑环境与能源应用专业中涉及的温度、湿度、压力、流速、流量、液位，气体成分等参数的基本测量方法、测试仪表的工作原理及应用。
通过学习本课程，使学生掌握建筑环境测试的基本知识，掌握常见测试仪表的原理、结构。
二、课程的基本内容及要求1、测量的基本知识了解测量及测量仪表的基本知识，误差的分类、来源。
掌握测量系统的组成；测量误差的基本概念及仪表的精度等基本技术指标的概念。
2、温度测量了解温标的基本概念；热电偶温度计、热电阻温度计的基本结构及安装；了解热电偶、热电阻测温误差分析。
掌握热电偶温度计的工作原理、测温定律、冷端温度补偿方法3、湿度测量了解湿度的基本概念；了解露点法、吸湿法的测量原理。
掌握干湿球湿度计、氯化锂电阻湿度计、电容式湿度计的工作原理及仪表结构4、压力测量了解压力的基本概念；液柱式压力计的组成；认识活塞式压力计；掌握弹性式压力计的工作原理及结构特点；掌握常用的电气式压力仪表的工作原理及结构特点。
5、流量测量了解流量的基本概念，了解涡街流量计、涡轮流量计、容积式流量计、超声波流量计的原理及应用；了解标准节流装置。
掌握差压式流量计的工作原理；掌握转子流量计、电磁流量计的工作原理及仪表应用。
6、液位测量了解液位参数的测量；了解电接点式液位计的原理。
掌握静压式和浮力式液位计的工作原理及使用基本要求。
7、成分分析测量了解各种成分分析仪表。
掌握CO测试仪、CO2测试仪、SO2测试仪等的工作原理及应用。
四、学时分配建议序号教学内容学时备注1 测量的基本知识 22 温度测量及仪表 53 压力测量仪表 44 流量测量及仪表 45 湿度测量及仪表 36 液位测量 37 其他测量仪表 3合计24五、教材及主要教学参考。
建筑环境测试技术
2、转换和处理部分 根据感受部分和显示部分的需要，将感受元件 输出的信号转换成显示部分易于接收的信号。 对不同的测量系统，转换和处理一般有两种形 式： （1）非电量的转换：弹簧管压力计的测量。 （2）电量的转换与处理：热电阻配动圈仪表测 量温度。
计算机测量系统框图
如电阻器电阻温度系数的测量，已知电阻器阻 值Rt与温度t满足关系
Rt R20 (t 20) (t 20)2
可通过联立方程组求解温度系数。
2、按测量方式分类
1）偏差式测量法
在测量过程中，用仪器仪表指针的位移（偏差） 表示被测量大小的方法，称为偏差式测量法。由于 是从仪表刻度上直接读取被测量，包括大小和单位， 因此这种方法也叫直读法。
实验研究历来是科学研究的重要手段之一，也 是一种最基本的研究手段，即使在计算机仿真计 算盛行的今天仍不失其重要性。实验研究必然离 不开对被研究对象特性参数的测量。
在科学技术领域，许多新的发现和发明往往是 以测量技术的发展为基础；在生产活动中，新的 工艺和设备的产生也依赖于测量技术的发展水平； 可靠的测量技术对于生产过程自动化、设备的安 全及经济运行都是必不可少的先决条件。
一般来说，为了测量某一被测量的值，根据 测量的精度要求，将若干测量设备（包括测量仪 表、装置、元件及辅助设备等）按照一定的方式 连接起来，这种连接组合即构成了一种测量系统。
测量系统都是为一定的测量目的与要求而设 计的。因此，测量的目的与要求不同，所使用的 仪表也会有悬殊的差别。
就测量过程中测量系统各部分不同的作用看， 一般测量系统都可由四个部分组成。
第二节 测量仪表
一、测量仪表的类型 二、测量仪表的组成 三、测量仪表的主要性能指标
第二节 测量仪表
一、测量仪表的类型 1、模拟式测量仪表 对连续变化的被测物理量（模拟量）直接进行 连续测量、显示或记录的仪表。 2、数字式仪表 将被测的模拟量首先转化成数字量再对数字量 进行测量的仪表。
建筑环境测试技术知识点
第一章测试技术的基本概念1.测量：测量是以确定量值为目的的一组操作，这种操作就是测量中的比较过程—将被测参数的量值与作为单位的标准值进行比较，比出的倍数既为测量结果。
2.直接测量：直接从测量仪表的读数取被测量值的方法。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接得到被测量的量值的测量方法。
组合测量：当某项测量结果需要多个未知数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量。
3.测试：是测量和实验的全称，有时把较复杂的测量称为测试。
4.检测：是意义更为广泛的测量，是检验和测量的统称。
5.测量方法的选择原则：1.被测量本身的特性.2.所要求的测量准确度。
3.测量环境。
4.现有测量设备。
6.测量仪表：将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具，包括各类指示仪器、比较仪器、传感器和变送器等。
7.测量仪表的类型：模拟式：将连续变化的被测物理量直接进行连续测量，显示成记录的一起。
数字式：将被测的模拟量首先转换成数字量再对数字量进行测量的仪表。
8.测量仪表的功能：物理量的变换、信号的传输、测量结果的显示。
9.仪表的性能指标:精度（精密度、正确度、准确度）。
稳定度、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性。
10.计量：利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
11.单位制：任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准，这样的量称为计量标准。
12.计量基准：①主基准，②副基准③工作基准。
第二章测量误差和数据处理1.测量误差：测量仪器仪表的测量值与被测量值之间的差异，称为测量误差。
特点：必然性和普遍性。
产生原因：测量器具不准确，测量手段不完善，环境影响，测量操作不熟练以及工作疏忽。
2.真值A。
：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称为它的真值，指定值As：由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准，已法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
建筑环境测试技术 3 温度测量2017讲解
? 国际温标
? ITS-27，第七届国际计量大会决定 ? ITS-48 ? IPTS-68 ? ITS-90
1）固定点 2）标准仪器
?0.65~5.2K，3He和4He蒸气压温度计 ?3.0~24.6K，3He或4He气体温度计 ?13.8K~962℃，铂电阻温度计 ?~962℃以上，光学或光电高温计
优点： 结构简单、可靠，测温精度较高。
缺点： 由于测温元件与被测对象必须经过充分的 热交换且达到平衡后才能测量，这样 容易破坏被 测对象的温度场， 同时带来测温过程的延迟现象， 不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处 于运动中的对象。 不适于直接对 腐蚀性介质测量。
二、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 。
一、 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 。
? 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。
接触式： 测温元件与被测对象接触，依靠传热和 对流进行热交换。
? 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
3.2.3 固体膨胀式温度计
双金属片式
3.3 热电偶测温
3.3.1 热电偶的测温原理
热电极A
T
工作端 热端
热电极B
T0 参考端 冷端
两种不同的导体（或半导体）相接的两个接点温度不同时， 回路中会产生电势，这种现象叫做 热电效应。由此效应所 产生的电势，通常称为热电势。
热力学中卡诺定理指出：一个理想的卡诺机，当它
热电偶测温实验指导书
热电偶测温实验指导书《建筑环境测试技术》热电偶测温系统实验实验指导书上海工程技术大学机械工程学院能源与环境系统工程系2014.3一、实验目的通过本实验掌握热电偶测量温度的主要内容和方法，了解引起测量误差的因素，达到以下实验目的：1、观察了解热电偶的结构、校验装置；2、熟悉热电偶工作特性；3、掌握热电偶测温方法，学习查阅热电偶分度表；4、掌握数据读取和数据处理方法。
二、实验原理两种不同成份的导体两端接合成回路，当两接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端、自由端、参考端）；冷端可以是室温值也可以是经过补偿后的0℃、25℃的模拟温度场。
冷端与显示仪表或配套仪表连接，可显示测得的热电势。
国际上，将热电偶的A 、B 热电极材料不同分成若干分度号，如常用的Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)、Ｅ(镍铬-康铜)、Ｔ(铜-康铜)等等，并且有相应的分度表，即参考端温度为0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表。
从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为0℃，才能利用热电偶分度表查得热电势对应的温度，而实际测量时，环境温度T 0（不为0）。
对此，有如下关系式：)0,(),()0,(00T E T T E T E +=其中)0,(T E ——测量端温度为T ，参考端为0℃时的热电势),(0T T E ——测量端温度为T ，参考端为T 0时的热电势)0,(0T E ——测量端温度为T 0，参考端为0℃时的热电势热电偶校验有两种方法：定点法和比较法，后者常用于校验工业用和实验室用热电偶。
比较法校验热电偶是以标准热电偶和被校热电偶测量同一稳定对象的温度来进行的。
本实验采用高温专用管式电炉作为被控对象，用温控器使电炉温度自动稳定在预定值上。
建筑环境测试 技术 答案
建筑环境测试技术答案思考练习题1、按照测量手段进行分类，测量通常分为哪几种类型?1）直接测量2）间接测量3）组合测量2、按照测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型? 1）偏差式测量2）零位式测量3）微差式测量 3、测量系统由哪几个环节组成?测量系统由被测对象和测量设备组成，测量设备一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。
4、当测量次数N→∞时，测量值的数学期望为什么等于被测量的真值? 当测量次数n??时，样本平均值的极限定义为测得值的数学期望。
Ex?limn???1??nn?i?1?xi? ?nnnin??i?xi?A ???i?i?1?xi?1n?nA ???i?i?1n?xi?1i?nA根据随机误差的抵偿特性，n1n当 n??时，??i?0 ，即?xi?nA?A?i?1i?1?xi?1i?Ex所以当测量次数 n??时，样本平均值的极限定义为测得值的数学期望。
5、间接测量的误差分配通常采取什么原则? ①等作用原则，②调整原则。
6、温标的三要素是什么?温度计、固定点和内插方程。
7、热电偶的冷端温度为什么需要进行冷端温度补偿?根据热电偶的测温原理，从 EAB(T,T0)?f(T)?f(T0) 的关系式可以看出，热电偶回路所产生的电势，只有在固定冷端温度T0时，其输出电势才是热端温度T的单值函数。
在热电偶的分度表或分度检定时，冷端温度都保持在0℃；在使用时，往往由于现场条件等原因，冷端温度不能维持在0℃，使热电偶输出的电势值产生误差，因此需要对热电偶的冷端温度进行处理。
8、热电阻和半导体热敏电阻的温度电阻特性一致吗? 金属导体电阻温度系数一般为正值；半导体材料的电阻温度系数一般为负值，但阻值与温度的关系呈非线性9、对于露点法，为什么测量干球温度和露点温度可以得到被测空气的相对湿度？??PlPb?100% Pl―空气在露点温度Pb―空气在干球温度Tl时的饱和水蒸气压力；T 时的饱和水蒸气压力。
建筑环境测试技术-3-温度的测量
• 接触电势（珀尔帖电势）：两种电子密度
不同的导体A与B相互接触时，就会发生
自由电子扩散现象，自由电子从电子密度 高的导体流向密度低的导体。电子扩散的 速率与自由电子的密度及所处的温度成正 比。在其接触处形成的电动势，称为珀尔 帖电势或接触电势。
• 光学高温计
图3.6.4 灯丝亮度调整图
图3.6.3 WGG2-323型 光学高温计原理图
• 光电高温计：
图3.6.5 WDL型光电高温计的工作原理图
• 圈辐射高温计：全辐射 能量E等于温度为TP的 绝对黑体全辐射能量 E0时，辐射温度TP与 物体温度T的关系
T TP 4 1/
图3.6.6 全辐射高温计示意图
全辐射能量e等于温度为tp的绝对黑体全辐射能量e0时辐射温度tp与物体温度t的关系图366全辐射高温计示意图实际物体温度为t与实际物体比色温度ts的关系图367单通道光电比色高温计原理图红外温度计图368红外温度计原理图红外热像仪图369焦平面热像仪成像机理简图图3610焦平面热像仪外形结构图图3611非制冷型红外焦平面热像仪工作原理图3612对比测量温度转换图3613目标尺寸与距离关系红外热像仪的校准红外热像仪的校准曲线的数学关系
• 热力学温标：利用卡诺定理及其推论，可以建 立一个与工质无关的温标，即热力学温标，热 力学温标所确定的温度数值称为热力学温度 （单位为K）。
• 1990国际温标：以定义固定点温度指定值以及 在这些固定点、分度过的标准仪器来实现热力
学温标，各固定点间的温度是依据内插公式使 标准仪器的示值与国际温标的温度值相联系。
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结论（1）已知热电偶在某一冷端温度下 进行分度，只要引入适当的修正就可在 另一冷端温度下使用。
热电偶分度表中冷端温度为0℃，在实际 测量中若热电偶的冷端温度为20℃，则 可应用中间温度定律进行计算。
EAB (T ,0) EAB (T ,20) EAB (20,0)
举例：用铂铑10—铂热电偶测温，冷端温度为 25℃，输出电势为0.668mV，试求被测对象的 温度。 查表得被测温度为122℃。
es (t,0) es (t,25) es (25,0) 0.668 0.143 0.811mV
（2）补偿导线
锅炉
T
T0 ’ A
B T0 ’
T0
mV
T0
锅炉 T0 ’
T T0 ’
T0
mV
T0
贵
参考点 温度不 易保证
如果在T0~T0 ’ 范围内，某对廉价导线的 热电性能与贵金属热电偶相同，则可以 用这对导线代替从T0’ 点到T0点一段的热 电偶线，而不影响热电偶的热电势值， 同时降低热电偶测量成本。
C 5 (F 32) 9
T1
3.热力学温标
Q1
假设一卡诺热机工作在温
卡诺
度为T0的低温热源和未知
热机
温度热源的高温热源之间，
Q0
如果该卡诺热机向低温热
T0
Q1：卡诺热机从高 温热源吸收热量；
源放出的热量为Q0 ，从高 温热源吸收的热量为Q1 ， 那么高温热源的温度为
Q0：卡诺热机向低 温热源放出热量
半导体组成一个闭和回路，如果两端点
的温度不同，则回路中将产生一定大小
的电流，这个电流的大小同材料的性质
以及节点温度有关，上述现象称为热电
效应。这个现象是1821年Seebeck发现的
故又称为塞贝克效应。
2．接触电势：当两种不同的导体接触时， 由于两者有不同的电子密度而产生的电 势。
接触电动势
电子密
工业测量
思考题（一）
T1
A T1
F
T1
T2 B
C
D T2 E
T1
六种不同的导体组成如图回路，写出 回路中总的热电势。
（三）热电偶的中间温度定律
热电偶在两接点温度为T、Байду номын сангаас0时热电势等 于该热电偶在两接点温度分别为T、TN时 TN、T0时相应热电势的代数和。
B
T
TN
A
B
T0
A
EAB (T ,T0 ) EAB (T ,TN ) EAB (TN ,T0 )
温度传感器 防爆热电阻
装配式热电偶
室外温度传感器
3-2 膨胀式温度计
测温敏感元件在受热后尺寸或体积发生变 化，采取一些简便方法，测出它的尺寸或 体积变化的大小。
分类：液体膨胀式、固体膨胀式、压力式
一.玻璃管液体温度计
4
（一）工作原理
利用玻璃管内液体的体积随温度
的升高而膨胀的原理。
组成：液体存储器、毛细管、标
缺点：①存在负载效应，
②受到测量条件的限制，不能充分接触，使检 测元件温度与被测对象温度不一致。
③热量传递需要一定时间造成测温滞后现象。 （动态误差）
2．非接触法测温：检测部分与被测对象不直 接接触，所以不破坏原有温度场。通常用来测 量1000℃以上的移动、旋转、或反映迅速的高 温物体。
由均质定律知：如果热电偶的两电极是 由两种均质导体组成，那么热电偶的热 电势仅与两接点的温度有关，与热电极 的中间温度分布无关
（二）中间导体定律
在热电偶回路中接入第三 导体，只要与第三种导体 相连接的两端温度相同， 接入第三种导体后，对热 电偶回路中的总热电势没 有影响。
EAB (T ,T0 ) EABC (T ,T0 )
（三）．误差分析
（1）玻璃材料有较大的热滞后效应。 （2）温度计插入深度不够将引起误差， （3）非线性误差 （4）工作液的迟滞性 （5）读数误差
液柱应全部浸入被测介质中。若只有部 分液柱被浸没时，应对指示值进行修正。
t n (t ta )
n: 露出液体部分所占的刻度数，: 工作液体
尺、安全泡四部分。
液体可为：水银、酒精、甲苯等。
当温度超过300℃时，应采用硅
硼玻璃，500℃以上要采用石英玻 璃。
（二）结构与类型 ▪ 棒式玻璃温度计 ▪ 内标式玻璃温度计 ▪ 电接点式温度计
利用水银的热胀冷缩和 水银的导电性。 功能:(1）指示温度，
（2）恒温自动控制。
玻璃棒温度计
度大
一一一一一一
电子密 一 一 一 度小
A+ 一 一 一 一 一一
-B 一 一 一
EAB (T1)
KT1 e
ln
NA NB
EAB (T0 )
KT0 e
ln
NA NB
珀尔贴电势
3.温差电势（汤姆逊温差电势）
高温
+ 一 一
一
EA(T1,T0 )
dT T1
T0 A 1
温
EB (T1,T0 )
补偿导线
锅炉 T0 ’
T T0 ’
T0
mV
T0
将热电偶全用补偿导线代替行吗？
补偿导线
性能 在一定温度范围和误差范围内与热 电偶的热电性能相同
作用 使热电偶冷端远离热源
注意
– 两个接点温度不能超过规定温度
– 两个接点温度应当相同。否则，由于热电偶 与补偿导线的热电特性并不完全相同，可能 会引起较大的测量误差。
对玻璃的相对体膨胀系数（汞0.00016，洒精 0.000103），t: 温度计的示值，ta: 露出液柱 部分所处的环境温度
某水银温度测量水温为90℃，插入处刻 度为10℃，环境温度为10 ℃，则测量误 差为-1.024℃
玻璃管液体温度计使用注意事项
温度计与被测介质应接触足够长的时间， 以使温度计与被测介质达到热平衡。
现实中热力学温标是应用气体特性方程 实现的。理想气体的P、V、T之间的关 系式为： PV 恒量 T
（气体定容温度计） P P参 T 273 .16
❖以水的三相点作为参考点，这样可按照气
体压力变化测温。
❖选用水的三相点温度为273.16，定义水
的三相点温度的1/273.16为1度，单位为 k，这样就建立了热力学温标。只要确定一 个基准点，则整个温标就确定了。
E
AEB (ATB1(,TT01))
EEABB((TT11), T0E)
AB
E(TA0B)
(TE0 )B
(T1E,TA0()T1,ETA0
)(T1,
T0
)
K e
(T1 T0 ) lnENNABBA(T1,TTT010()B
f (TA1,)Td0T)1
f
(T1)
铁-康铜 J
（二）热电偶的结构类型
1.普通工业热电偶 结构：热电极，绝缘
套管，接线盒，保护 套管
2.凯装热电偶
结构：热电极，绝 缘材料，保护套管
特点：测量端热容量 小，动态响应快，机 械强度高，挠性好， 耐高压，耐振动，寿 命长，适用各种工业 测量。
3.小惯性热电偶
特点：响应快，时间常数小，可作温度变 化的动态测量。
1.摄氏温标 1740年瑞典人摄氏
定义
❖ 水银体膨胀是线性；
❖ 标准大气压下纯水的冰点是摄氏零度， 沸点为100度，而将汞柱在这两点间等分 为100格，每等分格为摄氏1度，标记为 ℃。
2.华氏温标
定义 1714年德国人法伦海脱以水银为测温介
质，制成玻璃棒水银温度计。规定水的 沸点为212度，氯化铵与冰的混合物为0 度，中间等分为212份，每一份为1度记 作℉。称为华氏温标。
4.国际温标ITS-90
❖ 指导思想: 应尽量与热力学温标接近，温度 的复现性要好。
❖ 内容 （1）定义了固定点，共有17个。 （2）规定不同区域内的基准仪器。 （3）建立基准仪器示值与国际温标之间的插
补公式。
国际实用温标指出，热力学温度为基本 物理量，规定水的三相点温度为273.16， 单位为k，1k的大小为水的三相点热力学 温度的1/273.16，由于摄氏温标将冰点定 义为0℃，而冰点比水的三相点低0.01k， 那么冰点温度为273.15k，即
f
(T0 )
如果T0=const.，则EAB=f(T1)
二、热电偶的基本定律
利用热电偶来检测温度，必须引入变换 器和显示器。
T0
A
B
T1
（一）热电偶均质导体定律
由同一均质导体（电子密度处处相等）组 成的闭合回路中， 不论导体的截面、长 度以及温度分布如何，均不产生热电势。
检验热电偶丝的均匀性
读数时，视线应与标尽垂直，并与液柱 于同一水平面上，手持温度计顶端的小 耳环，不可触摸标尺。
二.固体膨胀式温度计
（一）类型及工作原理
利用固体受热膨胀原 理制成的温度计
1. 杆式温度计 利用固体（一般采用 膨胀系数较大的金属） 材料构成
2 双金属温度计
它的感温元件是由 膨胀系数不同的两 种金属片牢固地结 合在一起制成。
t90 T90 273 .15 单位℃。
二、温度仪表分类与选择
温度测量方法的分类
测温方法
接触法
非接触法
膨胀式温度计测温 热电偶测温 热电阻测温
玻璃管液体温度计 固体膨胀式 压力式温度计
1．接触法测温：敏感元件直接与被测对象接 触，通过传导或对流达到热平衡，反映被测对 象的温度。
优点：直观、可靠。
第三章 温度测量及仪表 本章主要内容