温度计量.ppt
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(5)应易于加工，亦就是能够拉制成丝状，并能够绕成 一定形状。
第二节 温度计量方法和仪器
3）铂电阻温度汁 铂电阻温度计是用高纯铂丝制成的温度汁，它
的准确度高，稳定性好，性能可靠。 按ITS—90规定，铂电阻必须是用退过火的、无
应力的纯铂丝制成，其电阻比W(T90)定义为
第二节 温度计量方法和仪器
4、高温计量
第四温区（温度大于1234.93K），按照普朗 克辐射定律来定义，内插仪器是光电高温计，并 通过温度灯来复线亮度温度。
1）计量原理
普朗克定律是1900年普朗克利用统计理论推 到出黑体单位表面积向外发射单位波长的能量是 温度的单指函数。通过辐射测量某一波长下的单 色辐射出射度的测量得出黑体的温度。
温标是温度量值的表示法。在日常中常用的有华 氏、摄氏、热力学和国际温标。
精思华氏温标
1714年华伦海特首先制造了性能可靠的水银温度计,并于 1724年公布该温标。单位为华氏度，表示为正。目前已用得较少， 它规定在标准大气压下冰的融点为32华氏度，水的沸点为212华 氏度，中间等分为180份，每一等份称为华氏一度，符号用℉， 它和摄氏温度n的关系如下：m=1.8n+32 ℉
精思国计，细量民生
14
第二节 温度计量方法和仪器
3、中温计量
在第三温区（13.8033-1234.93K),内插仪器 是铂电阻温度计。原理是金属的电阻随温度的变 化而变化。 常用的有三种：
标准长杆式铂电阻温度计 标准套管杆式铂电阻温度计 标准高温杆式铂电阻温度计。
精思国计，细量民生
15
第二节 温度计量方法和仪器 温标，以冰点为0度，沸点为100度。1750年他接受斯托墨的建议。 把两点对调，这才变成现在的摄氏温标。单位为摄氏度，表示为 oＣ。
精思国计，细量民生
3
第一节 温度与温标
（三）热力学温标
热力学温标也称开尔文温标，它是把-273.15℃作为 零度的温标。两个热源的热力学温度的比值被定义为在 这两个热源之间工作的可逆热机所吸收和放出的热量的 比值，选水的三相点为标准点，规定其值为273.16
精思国计，细量民生
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第二节 温度计量方法和仪器
2）计量器具 最早的辐射测温仪表是以光学高温计为代表
的亮度测温仪表，1968年国际使用温标规定的银 凝固点以上的温度采用光学高温计作为内插仪器 。后来人们利用光电检测元件代替人眼，发展了 光电高温计。
精思国计，细量民生
17
第二节 温度计量方法和仪器
第十章 温度计量
温度计量与人类的生产生活有着密切 的关系，正确的测量温度有十分重要的意 义。
精思国计，细量民生
1
第一节 温度与温标
一、温度 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度单位是
开尔文(K)，定义为水三相点热力学温度的1/273.16， 具有很高的准确度和复现性(优于±0.1mK)。 二、温标
电阻温度计、玻璃液体温度计、热电偶等。
第二节 温度计量方法和仪器
1、电阻温度计
电阻温度计包括金属(如：铂、铟、铜等)、合金 (如：铑铁、铂钴、金钴等)和半导体温度计(如锗、 硅等)。纯金属和合金制成的温度计具有正的电阻温 度系数，而半导体温度计具有负的电阻温度系数。一 般，电阻温度计的计量范围较宽，从0.lK一1000K， 都可以找到合适的温度计；
1 Q2 1 T2
Q1
T1
热力学温标的特点：
热量反映的是物体相互热传递作用过程中的特性， 因此热力学温标不依赖测温质，具有普遍性，绝对性
精思国计，细量民生
4
第一节 温度与温标
（四）国际温标
国际温标是经国际协商、决定采用的一种国际上通 用的温标。他是热力学温标的具体体现。我国从1991年 7月1日开始施行“1990年国际温标”。90温标定义了国 际开尔文温度符号T90；摄氏符号为t90。
4)玻璃体温度计
玻璃液体温度计是基于工作物质液体在玻璃毛细 管中的热胀冷缩作用的原理进行测温的。使用简单， 测量结果有足够高的准确度，而且价格便宜，广泛应 用于-100～500℃范围的测量。
5）热电偶温度计
热电偶温度计是利用热电效应进行测温的。两种 不同导体两端结合组成回路，当两个结合点温度不同 时，会在回路中产生热电势，即热电现象。热电偶按 使用情况可分为标准和工作用。
精思国计，细量民生
5
第一节 温度与温标
建立温标三要素： ①选择测温物质，确定它的温度变化属性 ②选择温度固定点 ③规定测温属性随温度变化的关系
奶 瓶 温 度 计
精思国计，细量民生
6
第二节 温度计量方法和仪器
• 温度的直接计量方法，就是指计量温度的 元件与被计量的对象直接接触。
•
温度的直接计量方法所用的仪器有金属
第二节 温度计量方法和仪器
1）电阻温度计的测温原理
金属的电阻率ρ与金属的散射概率p成正比，而 金属晶格中的离子的振动随温度的上升而增强，这增 加电子与离子间的碰撞概率，电阻率随温度T的上升 而增加。利用这种关系可以制成温度敏感元件，做成 电阻温度计。
第二节 温度计量方法和仪器
2）理想的测温金属应满足下列要求： (1)金属的纯度要高，使剩余电阻在较宽的温区内
第二节 温度计量方法和仪器
2、低温计量
在第一温区（0.65-5.00K），ITS-90规定由 3He和4He的蒸气压与温度的关系式来定义，它是基 于封闭系统中两相系的饱和蒸汽压与温度对应的关 系。
在第二温区（3.0-24.5661K），用氦气体温计 来定义。
原理是波尔定律：一定质量的理想气体在温度 保持不变的情况下，它的压强与体积成反比。
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第二节 温度计量方法和仪器
5、固定点复现 ITS-90温标定义的固定点主要是三相点和金属凝 固点，水三相点地实现是用水三相点瓶。目前大 量使用的是玻璃水三相点瓶。图：
没有影响； (2)电阻温度系数α要大，使能达到比较高的灵敏
度。α的定义是：温度T变化1℃时电阻值R的相对变化 量。
第二节 温度计量方法和仪器
(3)电阻率要比较大。因为电阻率大，电阻体的体积就 可以相对缩小，从而使得元件的热容量和热惯性相应 减小．改善响应时间；
(4)电阻与温度的函数关系应尽可能接近线性。使得计 算温度的程序简化。
第二节 温度计量方法和仪器
3）铂电阻温度汁 铂电阻温度计是用高纯铂丝制成的温度汁，它
的准确度高，稳定性好，性能可靠。 按ITS—90规定，铂电阻必须是用退过火的、无
应力的纯铂丝制成，其电阻比W(T90)定义为
第二节 温度计量方法和仪器
4、高温计量
第四温区（温度大于1234.93K），按照普朗 克辐射定律来定义，内插仪器是光电高温计，并 通过温度灯来复线亮度温度。
1）计量原理
普朗克定律是1900年普朗克利用统计理论推 到出黑体单位表面积向外发射单位波长的能量是 温度的单指函数。通过辐射测量某一波长下的单 色辐射出射度的测量得出黑体的温度。
温标是温度量值的表示法。在日常中常用的有华 氏、摄氏、热力学和国际温标。
精思华氏温标
1714年华伦海特首先制造了性能可靠的水银温度计,并于 1724年公布该温标。单位为华氏度，表示为正。目前已用得较少， 它规定在标准大气压下冰的融点为32华氏度，水的沸点为212华 氏度，中间等分为180份，每一等份称为华氏一度，符号用℉， 它和摄氏温度n的关系如下：m=1.8n+32 ℉
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第二节 温度计量方法和仪器
3、中温计量
在第三温区（13.8033-1234.93K),内插仪器 是铂电阻温度计。原理是金属的电阻随温度的变 化而变化。 常用的有三种：
标准长杆式铂电阻温度计 标准套管杆式铂电阻温度计 标准高温杆式铂电阻温度计。
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第二节 温度计量方法和仪器 温标，以冰点为0度，沸点为100度。1750年他接受斯托墨的建议。 把两点对调，这才变成现在的摄氏温标。单位为摄氏度，表示为 oＣ。
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第一节 温度与温标
（三）热力学温标
热力学温标也称开尔文温标，它是把-273.15℃作为 零度的温标。两个热源的热力学温度的比值被定义为在 这两个热源之间工作的可逆热机所吸收和放出的热量的 比值，选水的三相点为标准点，规定其值为273.16
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第二节 温度计量方法和仪器
2）计量器具 最早的辐射测温仪表是以光学高温计为代表
的亮度测温仪表，1968年国际使用温标规定的银 凝固点以上的温度采用光学高温计作为内插仪器 。后来人们利用光电检测元件代替人眼，发展了 光电高温计。
精思国计，细量民生
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第二节 温度计量方法和仪器
第十章 温度计量
温度计量与人类的生产生活有着密切 的关系，正确的测量温度有十分重要的意 义。
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第一节 温度与温标
一、温度 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度单位是
开尔文(K)，定义为水三相点热力学温度的1/273.16， 具有很高的准确度和复现性(优于±0.1mK)。 二、温标
电阻温度计、玻璃液体温度计、热电偶等。
第二节 温度计量方法和仪器
1、电阻温度计
电阻温度计包括金属(如：铂、铟、铜等)、合金 (如：铑铁、铂钴、金钴等)和半导体温度计(如锗、 硅等)。纯金属和合金制成的温度计具有正的电阻温 度系数，而半导体温度计具有负的电阻温度系数。一 般，电阻温度计的计量范围较宽，从0.lK一1000K， 都可以找到合适的温度计；
1 Q2 1 T2
Q1
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热力学温标的特点：
热量反映的是物体相互热传递作用过程中的特性， 因此热力学温标不依赖测温质，具有普遍性，绝对性
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第一节 温度与温标
（四）国际温标
国际温标是经国际协商、决定采用的一种国际上通 用的温标。他是热力学温标的具体体现。我国从1991年 7月1日开始施行“1990年国际温标”。90温标定义了国 际开尔文温度符号T90；摄氏符号为t90。
4)玻璃体温度计
玻璃液体温度计是基于工作物质液体在玻璃毛细 管中的热胀冷缩作用的原理进行测温的。使用简单， 测量结果有足够高的准确度，而且价格便宜，广泛应 用于-100～500℃范围的测量。
5）热电偶温度计
热电偶温度计是利用热电效应进行测温的。两种 不同导体两端结合组成回路，当两个结合点温度不同 时，会在回路中产生热电势，即热电现象。热电偶按 使用情况可分为标准和工作用。
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第一节 温度与温标
建立温标三要素： ①选择测温物质，确定它的温度变化属性 ②选择温度固定点 ③规定测温属性随温度变化的关系
奶 瓶 温 度 计
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第二节 温度计量方法和仪器
• 温度的直接计量方法，就是指计量温度的 元件与被计量的对象直接接触。
•
温度的直接计量方法所用的仪器有金属
第二节 温度计量方法和仪器
1）电阻温度计的测温原理
金属的电阻率ρ与金属的散射概率p成正比，而 金属晶格中的离子的振动随温度的上升而增强，这增 加电子与离子间的碰撞概率，电阻率随温度T的上升 而增加。利用这种关系可以制成温度敏感元件，做成 电阻温度计。
第二节 温度计量方法和仪器
2）理想的测温金属应满足下列要求： (1)金属的纯度要高，使剩余电阻在较宽的温区内
第二节 温度计量方法和仪器
2、低温计量
在第一温区（0.65-5.00K），ITS-90规定由 3He和4He的蒸气压与温度的关系式来定义，它是基 于封闭系统中两相系的饱和蒸汽压与温度对应的关 系。
在第二温区（3.0-24.5661K），用氦气体温计 来定义。
原理是波尔定律：一定质量的理想气体在温度 保持不变的情况下，它的压强与体积成反比。
精思国计，细量民生
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第二节 温度计量方法和仪器
5、固定点复现 ITS-90温标定义的固定点主要是三相点和金属凝 固点，水三相点地实现是用水三相点瓶。目前大 量使用的是玻璃水三相点瓶。图：
没有影响； (2)电阻温度系数α要大，使能达到比较高的灵敏
度。α的定义是：温度T变化1℃时电阻值R的相对变化 量。
第二节 温度计量方法和仪器
(3)电阻率要比较大。因为电阻率大，电阻体的体积就 可以相对缩小，从而使得元件的热容量和热惯性相应 减小．改善响应时间；
(4)电阻与温度的函数关系应尽可能接近线性。使得计 算温度的程序简化。