建筑环境测试技术第3章温度测量.pptx
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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
17
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-3-温度的测量
• 热电偶：热电偶是一种换能器，它将热能转化 为电能，用所产生的热电动势测量温度。该电 动势实际上是由接触电势（珀尔帖电势）与温 差电势（汤姆逊电势）所组成。
• 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。
• 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。
建筑环境测量技术优秀课件
2021/2/27
建筑环境测量技术
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表3-2
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建筑环境测量技术
VP—蒸汽压 力点
TP—三相点
MP—熔点 FP—凝12固点
（二）、标准仪器
（1） 0．65～5.0Ｋ，３He和４He蒸汽压温度计； （2） 3.0～24.5561Ｋ，３He和４He定容气体温度
计； （3）13.8033Ｋ～961.78℃，铂电阻温度计； （4）961.78℃以上，光学或光电高温汁。 （三）、内插公式
标，确保统一； (3).用于复现温标的标准温度计，使用方便，性能稳定。
第一个国际温标 “1927年国际温标”，记为 ITS－27。 第二个国际温标 “1948年国际温标”，记为 ITS－48。 第三个国际温标 “1968年国际温标”，记为 ITS－68。 第四个国际温标 “1990年国际温标”，记为 ITS－90。
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建筑环境测量技术
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2、热力学温标
• 物理学家开尔文（Kelvin）提出，在可逆条件 下，工作于两个热源之间的卡诺热机与两个热 源之间交换热量之比等于两个热源热力学温度 数值之比：
Ｑ１／Ｑ２＝Ｔ１／Ｔ２，或Ｔ1＝（Ｑ１／Ｑ２）·Ｔ
２
式中：Ｑ１一卡诺热机从高温热源吸收的热量； Ｑ２一卡诺热机向低温热源放出的热量； Ｔ１一高温热源的温度； Ｔ２一低温热源的温度。
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建筑环境测量技术
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• 温度测量方法
1、接触法 根据热平衡原理进行接触测温。
特点：①温度计要与被测物体有良好的热接触 ； ②破坏被测物体的热平衡状态； ③感温元件的结构、性能 受被测物体限制。
2、非接触法 利用物体的热辐射能随温度变化的原理测温。
建筑环境测试技术3
人类社会中，工业、农业、商业、科研、国防、医学及环 保等部门都与温度有着密切的关系 工业生产自动化流程，温度测量点要占全部测量点的一半 左右 因此，人类离不开温度，当然也离不开温度传感器。 温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁 多的传感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传 感器之一。
热电偶是通过测量热电动势来测温 电动势由接触电动势与温差电动势组成
接触电动势：导体内部自由电子扩散现象
（不同导体材料，密度不同） 温差电动势：导体内高温端电子向低温端迁移 （导体两端温度不同，温度梯度） 闭合回路的总电动势：接触电动势+温差电动势
热电偶的应用定则
均质导体定则：由同一种均质导体组成的闭合回路， 不论截面、长度、及温度分布均不产生热电势 中间导体定则：在热电偶回路中接入第三种导体， 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，对热电偶回路中总电势没有影响 中间温度定则：热电偶在两接点温度为T、T0时热 电势等于该热电偶在两接点温度分别为T，TN，TN， T0时相应热电势的代数和，即：
例题2：用K型热电偶在冷端温度25℃时，测得的热 电势为34.36mv,试求热电偶热端的实际温度。
根据附录3差K型热电偶分度表，差得E(20,0)=0.798405mv; E(30,0)=1.203048mv; 利用差值公式计算K型热电偶在冷端温度为25℃时的热电势 已知测量的热电势为E(T,25)=34.36mv，冷端热电势 E(25,0)=1.00mv， 总电动势E(T,0)= E(T,25)+ E(25,0)=35.36mv 查分度表得知35.36上下的分度值得到： E(850,0)=35.31440mv， E(860,0)=35.31440mv， 利用插值公式计算得到热电偶热端的实际温度
热电偶是通过测量热电动势来测温 电动势由接触电动势与温差电动势组成
接触电动势：导体内部自由电子扩散现象
（不同导体材料，密度不同） 温差电动势：导体内高温端电子向低温端迁移 （导体两端温度不同，温度梯度） 闭合回路的总电动势：接触电动势+温差电动势
热电偶的应用定则
均质导体定则：由同一种均质导体组成的闭合回路， 不论截面、长度、及温度分布均不产生热电势 中间导体定则：在热电偶回路中接入第三种导体， 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，对热电偶回路中总电势没有影响 中间温度定则：热电偶在两接点温度为T、T0时热 电势等于该热电偶在两接点温度分别为T，TN，TN， T0时相应热电势的代数和，即：
例题2：用K型热电偶在冷端温度25℃时，测得的热 电势为34.36mv,试求热电偶热端的实际温度。
根据附录3差K型热电偶分度表，差得E(20,0)=0.798405mv; E(30,0)=1.203048mv; 利用差值公式计算K型热电偶在冷端温度为25℃时的热电势 已知测量的热电势为E(T,25)=34.36mv，冷端热电势 E(25,0)=1.00mv， 总电动势E(T,0)= E(T,25)+ E(25,0)=35.36mv 查分度表得知35.36上下的分度值得到： E(850,0)=35.31440mv， E(860,0)=35.31440mv， 利用插值公式计算得到热电偶热端的实际温度
建筑环境测试技术第三章 温度测量--232 第二节
2）钨-铱系热电偶：用于2200度以下的 真空或惰性气氛中使用。
3）非金属热电偶：测量上限在3000度以 上。
3.3.5 热电偶测温系统
组成：热电偶、补偿导线、测量仪表和相应的 电路 1 热电偶参考端的处理 测试 现场很难维持冷端在0度 1）补偿导线法
在一定温度范围内，采用与配用热电偶的 热电特性相同的一对带有绝缘层的廉0-铂
分度 号
S
名称 铜-康铜
分度 号
T
名称 镍铬-镍硅
分度 号
K
铂 铑 30- 铂 B 铑6
铂铑13-铂 R
镍铬-康 E 铜
铁-康铜 J
（二）非标准化热电偶---适应超 高温和深低温需要
1）钨-铼系热电偶：适用于高温领域， 如冶金、航天及核能等领域，目前国产 已有2种实现了统一分度；价格便宜，测 温上限高，达2400度。
T0
将热电偶全用补偿导线代替行吗？
补偿导线
注意
– 1）两个接点温度不能超过规定温度（100度）
– 2）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 起较大的误差。
– 3）正负极不能接反，正极与热电偶正极相接， 负极与负极相接。
– 4）热电偶接上补偿导线后应修正参考端温度 （依据中间温度定则）
2）温度的修正计算
依据中间温度定则，当用补偿导线将 热电偶的一端延长到某一温度时，再对冷 端进行修正。
计算公式：
EAB (T ,0) EAB (T ,TN ) EAB (TN ,0)
参考例题3.3.1
2、热电偶校准和误差
1）热电偶的校准
热电偶出厂使用一段时间后，或热电偶重新焊 制后，应进行校验，有比较法和定点法两种。
3）非金属热电偶：测量上限在3000度以 上。
3.3.5 热电偶测温系统
组成：热电偶、补偿导线、测量仪表和相应的 电路 1 热电偶参考端的处理 测试 现场很难维持冷端在0度 1）补偿导线法
在一定温度范围内，采用与配用热电偶的 热电特性相同的一对带有绝缘层的廉0-铂
分度 号
S
名称 铜-康铜
分度 号
T
名称 镍铬-镍硅
分度 号
K
铂 铑 30- 铂 B 铑6
铂铑13-铂 R
镍铬-康 E 铜
铁-康铜 J
（二）非标准化热电偶---适应超 高温和深低温需要
1）钨-铼系热电偶：适用于高温领域， 如冶金、航天及核能等领域，目前国产 已有2种实现了统一分度；价格便宜，测 温上限高，达2400度。
T0
将热电偶全用补偿导线代替行吗？
补偿导线
注意
– 1）两个接点温度不能超过规定温度（100度）
– 2）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 起较大的误差。
– 3）正负极不能接反，正极与热电偶正极相接， 负极与负极相接。
– 4）热电偶接上补偿导线后应修正参考端温度 （依据中间温度定则）
2）温度的修正计算
依据中间温度定则，当用补偿导线将 热电偶的一端延长到某一温度时，再对冷 端进行修正。
计算公式：
EAB (T ,0) EAB (T ,TN ) EAB (TN ,0)
参考例题3.3.1
2、热电偶校准和误差
1）热电偶的校准
热电偶出厂使用一段时间后，或热电偶重新焊 制后，应进行校验，有比较法和定点法两种。
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
建筑环境测试技术温度测量课件PPT课件
3.热力学温标
T1 Q1
卡诺 热机
Q0
T0
Q1：卡诺热机从高 温热源吸收热量； Q0：卡诺热机向低 温热源放出热量
假设一卡诺热机工作在温 度为T0的低温热源和未知 温度热源的高温热源之间， 如果该卡诺热机向低温热 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
T1 = Q1/Q0 ·T0
镍铬-康铜
E
铂铑13-铂
R
铁-康铜
J
第44页/共80页
第45页/共80页
（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
第46页/共80页
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。
B
T
TN
A
B
T0
A
EAB(T,T0 ) EAB(T,TN ) EAB(TN ,T0 )
第38页/共80页
• 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。
t n (t ta )
n: 露出液体部分所占的刻度数，: 工作液体
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℃
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建筑环境测试技术-温度测量
3.3.3 热电偶的基本定律及其应用
2. 参考电极定律 • 两种导体A、B分别与参考电极C（或称标
准电极）组成热电偶，如果它们所产生的 热电势为已知，那么，A与B两个热电极配 对后组成热电偶的热电势为： EAB T ,T0 EAC T ,T0 ECB T ,T0 EAC T ,T0 EBC T ,T0
3.3.3 热电偶的基本定律及其应用
• 推论 热电偶必须由两种不同性质的材料组成； 热电势仅取决于组成热电偶的材料、热端
和冷端温度，而与热电偶的几何形状、尺 寸大小和沿电极温度分布无关。 由一种材料组成的闭合回路存在温差时， 如果回路中产生热电势，则说明该材料是 不均匀的 应用 用于检查热电极材料均匀性
k e
T1 d
N T0 AT
N AT T
EAB(T)
T T>T0
NA>NB
EAB T ,T0
k e
T ln N AT dT
N T0
BT
EAB T ,T0 f T f T0
EA (T,T0 ) A
EB (T,T0 ) B
T0 EAB(T0 )
EAB T ,T0 f T f T0 如果让 T0 固定，则 f T0 C
TS
国际温标
• 为了使用方便，国际上协商确定，建立一 种既使用方便、容易实现，又能体现热力 学温度的温标，称为国际温标。
• 国际温标通常应具备以下三个条件： a) 尽可能以当代科技水平接近热力学温标； b) 复现准确度高，使各国都能够准确地复现
同一国际温标，确保温度量值的统一性； c) 用于复现温标的标准温度计，使用方便，
3.3 热电偶(thermocouple)温度计
• 测温原理：热电效应
建筑环境测试技术-3
3.3 热电偶测温
热电偶的结构
铠装热电偶
热电极 绝缘套管 保护套管 接线盒
3.3 热电偶测温
热电偶分类
T型（铜-康铜）热电偶
K型（镍铬-镍铝或镍硅）热电偶 标准化热电偶
E型（镍铬-康铜）热电偶 J型（铁-康铜）热电偶 S型（铂铑10-铂）热电偶 R型（铂铑13-铂）热电偶 B型（铂铑30-铂铑6）热电偶 钨-铱系热电偶 非标准化热电偶 钨-铼系热电偶 镍铬-镍铝热电偶 非金属热电偶
华氏温标和摄氏温标
华氏温标
规定标准大气压下冰的融点32度，把水的沸点定为 212度，中间划分180份，每一份为1度，记为oF
摄氏温标
将标准大气压下规定冰的融点为0度，把水的沸点 为100度，将两个固定点之间的距离等分100份，每一份 为1度，记为oC
o
5 C ( o F 32) 9
3.1 温度测量概述
第 3章
温度测量
3.1
3.2
温度测量概述
膨胀式温度计 热电偶测温 热电阻测温 非接触式测温
3.3
3.4 3.5
3.1 温度测量概述
1. 温度与温标
温度: 物体冷热程度的度量 温标: 温度的数值表示方法
温标三要素：温度计、固定点、内插方程 国际上普遍采用的温标
华氏温标 摄氏温标 热力学温标 国家实用温标
J型（铁-康铜）热电偶 工业上最通用，价廉、灵敏，准确性和稳定 性不如T型热电偶，0oC以下很少使用。
S型（铂铑10-铂）热电偶 所有标准热电偶中准确等级最高，但热电势 小，热电特性非线性较大，长期使用测温上限可 到1400oC，短期可测1400oC，不适用于还原性气 氛。
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液体膨胀式
压力式
固体膨胀式
8
接触式测温与非接触式测温
接触式
非接触式
特点
1、测量热容量小、移动物体测温有 困难
2、可测量物体的任何部位 3、便于多点集中测量和自动控制
1、不改变被测物体的温度 2、可测量移动物体 3、通常测量表面温度
1、测量元件与被测对象良好接触。 测量条件 2、接触测量元件不能改变被测对象
t t指 t 280 n (t ta )
280 （280 - 60） 0.00016 （280 - 30） 288.8
（3）非线性误差：水银随着温度变化，体积膨胀看成完全的 线性关系。事实并非完全如此，存在一定的非线性度。
（4）工作液的迟滞性：水银与玻璃管壁面之间的表面吸附力 ，造成水银流动的迟滞性，甚至出现液柱中断的情况——温度 计与被测介质应接触足够长的时间；轻弹温度计。
自由端通过拉杆、齿轮传动机构与指针相 连，指针的转角在刻度盘上指示出温度。
指针 基座
弹 簧 管 自由端 毛细管
温包
工作距离不超过60m，温度范围
-50~550℃。
特点：抗振性能好。动态性能差、示值滞后较大，不能测量
迅速变化的温度。
15
3.2.3 固体膨胀式温度计
原理：将两种具有不同线膨胀系 数的金属片焊成一体，构成双金 属片温度计。
玻璃材料：300℃以上，使用特殊的硅
硼玻璃；500℃以上，使用石英玻璃。
1- 水银储存器 2-毛细管 3-标尺 4-膨胀室
11
玻璃棒温度计
12
液体膨胀式玻璃管温度计的误差分析
（1）玻璃材料有较大的热滞后效应——造成零点漂移。
（2）温度计插入深度不够。若只有部分液柱被 浸没时，应对指示值进行修正：
的温度
由被测对象发出的辐射能
充分照射到检测元件。因 此需要获知被测对象的有 效发射率。
测量范围
容易测量1000℃以下的温度，测量 1200℃以上的温度有困难
准确度 0.5%-1%。根据测量条件，可达到 0.01%
响应速度
1-2min
可测量-30℃以上的温度
一般误差较大
2-3s
9
3.2 膨胀式温度计
t n (t ta )
其中： n——露出液体部分所占的刻度数（℃） ——工作液体对玻璃的相对体膨胀系数（1/ ℃，汞 0.00016，酒精0.000103） t——温度计的示值（℃） ta——露出液柱部分所处的环境温度（℃）
t t指 t
13
例：使用水银温度计测量蒸汽温度。温度计的指示值为280℃。 温度计插入处的刻度是60℃，液柱漏出部分的环境平均温度为 30℃。求真实温度。
• 华氏温标：0-212度等分为212份，每一份为1℉。
• 摄氏温标：标准大气压下纯水的冰点是0℃，沸点为100℃。0-100度 等分为100分，每一份为1℃。
• 热力学温标：以1/273.16定为1K。
7
3.1.2 温度测量方法、测量仪表分类
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
第2篇 测量仪表
第三章 温度测量
第四章 湿度测量
第五章 压力测量
第六章 物位测量
第七章 流速及流量测量
第八章 热量测量
第九章 建筑环境测量
第十章 其它参数的测量
第十一章 电动显示仪表
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第三章 温度测量
3.1 温度测量概述 3.2 膨胀式温度计 3.3 热电偶测温 3.4 热电阻测温
3.5 接触式测温 3.6 非接触式测温 3.7 集成型传感器测温
0.01K，那么冰点温度为273.15K，即 t90 T90 273.15
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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。
内插方程：确定各点温度间的计算公式。
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。
摄氏温标℃
❖ 水银体膨胀是线性的；
❖ 标准大气压下纯水的冰点是0℃ ，沸点为100℃ 。
❖ 将水银柱在这两点之间等分为100格，每一格为
1℃。
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热力学温标K
经验温标具有局限性和随意性， 不能适用于任何地区或场合。
原理：物体受热膨胀。 液体膨胀式温度计 压力式温度计 固体膨胀式温度计
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3.2.1 液体膨胀式温度计 4
原理：玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀。
优点：直观、测量准确、结构简单、造价低廉。
缺点：不能自动记录、不能远传、易碎、延迟。
工作液体 测温范围（℃）
水银 甲苯 乙醇 石油醚 戊烷
-30~750或更高 -90~100 -100~75 -130~25 -200~20
（5）读数误差：视线与刻度不垂直——视线应与刻度垂直，
并与液柱处于同一水平面上。
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3.2.2 压力式温度计
原理：密封系统中工作介质的压力随 温度变化。
工作过程：
弹簧管4一端焊接在基座3上，内腔与毛细 管2相通，另一端封死，为自由端。
温度变化时，弹簧管4内的压力发生变化， 带动自由端变化。
T=273.16(Q1/Q2)
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国际温标ITS-90
热力学温标是一种理想温标。 为了实用方便，国际温标同时使用国际开尔文温度（K）
和国际摄氏温度（ ℃ ）。 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
开尔文定律（1848年）：在可逆 条件下，工作于两个热源之间的 卡诺热机与两个热源的关系：
Q1：卡诺热机从高பைடு நூலகம்热源T1吸收的热量 Q0：卡诺热机向低温热源T0放出的热量
Q1/Q0 =T1/T0
T1 Q1
卡诺 热机
Q0 T0
T1 Q1/Q0 T0
1954年，国际计量会议选定水的三相点为273.16，并以1/273.16 定为一度，这样热力学温标就完全确定了，即：
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3.1 温度测量概述
3.1.1 温标
用来衡量温度的标准尺度。确定温度的单位。
1、经验温标 2、热力学温标
华氏温标 摄氏温标
3、国际温标
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经验温标：借助于某一种物质的物理量与温度变化的关系，用 实验方法或经验公式所确定的温标。
华氏温标℉
1714年，德国人法伦海脱(Fahrenheit)以水银为 测温介质，制成玻璃棒水银温度计。