第三章__温度测量
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t90 = T90 － 273.15 T90单位为开尔文（K），t90单位为摄氏度 （℃）。这里所说的摄氏度符合国际实用温标 （ITS-90）的规定。
第三章__温度测量
国际温标三要素：标准仪器、固定点、内插 公式
(1)固定点：定义固定温度点 定义了17个固定温度点， 如表3-1所示。
(2)标准仪器：复现固定温度点的方法 ①0.65~5.0K间为3He或4He蒸气压温度计； ②3.0~24.5561K间为3He或4He定容气体温度计； ③13.8033K~961.78℃间为铂电阻温度计； ④961.78℃以上为光学或光电高温计。
报警与自控
量点不超过 10米
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型
测量精度高 ,便于远距离、 结构复杂、不能测量高温 ,由 多点、集中测量和自动控制 于体积大 ,测点温度较困难
-150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻
准确、价格低廉
能现场指示 ,不能记录与远传 0 ～350（-30 ～ 650）水银
结构简单、机械强度大、价 精度低、不能离开测量点测量 , 0 ～300（-50 ～ 600）
格低、能记录、报警与自控 量程与使用范围均有限
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪
防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测
第三章__温度测量
3．国际实用温标 为了使用方便，国际上经协商，决定建立一
种既使用方便，又具有一定科学技术水平的 温标，这就是国际温标的由来。 具备的条件：
尽可能接近热力学温标 复现精度高，各国均能以很高的准确度复现
同样的温标，确保温度量值的统一 用于复现温标的标准温度计，使用方便，性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能稳定
1．经验温标
它是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。 主要的经验温标有华氏温标和摄氏温标。
第三章__温度测量
摄氏温标
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 华氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点
第三章__温度测量
目前我国使用的是 1990年国际温标 ITS-90标准。
在1990年国际温标中指出，热力学温标 是基本物理量。单位开尔文，符号为K。 它规定水的三相点热力学温度为273.16K， 定义开尔文一度等于水三相点热力学温度 的1/273.16。
第三章__温度测量
在ITS-90中同时使用国际开尔文温度（符号 为T90）和国际摄氏温度（符号为t90），其关系为
测温范围广 ,精度高 ,便于 需冷端温度补偿 ,在低温段测
远距离、多点、集中测量和 自动控制
量精度较低
-20 ～1300（1600）铂铑10-铂 -50 ～1000（1200）镍铬-镍硅 -40 ～800（900）镍铬-铜镍 -40 ～300（350）铜-铜镍
携带用、可测量高温、测温 测量时 ,必须经过人工调整 ,有
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℉。
它与摄氏温标的关系为： C 5F32
9
第三章__温度测量
类似的经验温标还有兰氏、列氏等 经验温标的缺点在于它的局限性和随意
性
第三章__温度测量
2．热力学温标 热力学温标又称开氏温标（K）或绝对温标，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，它规定分子运动停止时的 温度为绝对零度。已由国际权度大会采纳作为国际统一 的基本温标。 热力学温标规定水在标准大气压下的三相点为273.16K， 沸点与三相点之间分为100等分，每等分1K，将水的 三相点以下273.16K定为绝对零度（0K）。
(3)内插公式：确定固定点之间任意点的温度值
第三章__温度测量
3.1.3 温度测量方法
根据温度测量仪表的使用方式，通常可分类为 接触式与非接触式两大类。
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，达到平衡时二者的温度相等， 这时测量体的温度反映了被测物体的温度。 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滞后时间 较大，不适于测量热容量小的对象、极高温的对 象、处于运动中的对象第。三章__温度测量
则它们就具有相同的温度。因此可以从一个物 体的温度得知另一个物体的温度，这就是测温 的依据。如果事先已经知道一个物体的某些性 质或状态随温度变化的确定关系，就可以以温 度来量度其性质或状态的变化情况，这就是设 计与制作温度计的数学物理基础。
第三章__温度测量
3.1.2 温标
温标是温度数值化的标尺。它规定了温度 的读数起点和测量温度的基本单位。各种温 度计的刻度数值均由温标确定。
第三章__温度测量
测温 方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
光学高温 计
辐射高温 计
各种温度计的优缺点及使用范围
优点
缺点
使用范围／℃
结构简单、使用方便、测量 容易破损、读数麻烦、一般只 -100～100（150）有机液体
非接触式：测温元件不与被测对象接触，而是利
用热辐射原理或电磁原理得到被测物体温度。 优点：从原理上讲测量范围从超低温到极高温，不 破坏被测对象温度场。非接触式测温响应快，对被 测对象干扰小，可用于测量运动的被测对象和有强 电磁干扰、强腐蚀的场合。 缺点：容易受到外界因素的干扰，测量误差较大， 且结构复杂，价格比较昂贵。
第3章 温度测量
3.1 概述
3.1.1
温度是表征物体冷热程度的物理量
宏观：温度反映了处在同一热平衡状态中的所
有物质具有一个共同的宏观热平衡特性。
：物体温度的是物体内部分子无规则热运 动的剧烈程度的标志，是度量分子运动平 动动能大小的指标
第三章__温度测量
温度的测量 当两个物体同处于一个系统中而达到热平衡时，
第三章__温度测量
国际温标三要素：标准仪器、固定点、内插 公式
(1)固定点：定义固定温度点 定义了17个固定温度点， 如表3-1所示。
(2)标准仪器：复现固定温度点的方法 ①0.65~5.0K间为3He或4He蒸气压温度计； ②3.0~24.5561K间为3He或4He定容气体温度计； ③13.8033K~961.78℃间为铂电阻温度计； ④961.78℃以上为光学或光电高温计。
报警与自控
量点不超过 10米
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型
测量精度高 ,便于远距离、 结构复杂、不能测量高温 ,由 多点、集中测量和自动控制 于体积大 ,测点温度较困难
-150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻
准确、价格低廉
能现场指示 ,不能记录与远传 0 ～350（-30 ～ 650）水银
结构简单、机械强度大、价 精度低、不能离开测量点测量 , 0 ～300（-50 ～ 600）
格低、能记录、报警与自控 量程与使用范围均有限
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪
防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测
第三章__温度测量
3．国际实用温标 为了使用方便，国际上经协商，决定建立一
种既使用方便，又具有一定科学技术水平的 温标，这就是国际温标的由来。 具备的条件：
尽可能接近热力学温标 复现精度高，各国均能以很高的准确度复现
同样的温标，确保温度量值的统一 用于复现温标的标准温度计，使用方便，性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能稳定
1．经验温标
它是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。 主要的经验温标有华氏温标和摄氏温标。
第三章__温度测量
摄氏温标
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 华氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点
第三章__温度测量
目前我国使用的是 1990年国际温标 ITS-90标准。
在1990年国际温标中指出，热力学温标 是基本物理量。单位开尔文，符号为K。 它规定水的三相点热力学温度为273.16K， 定义开尔文一度等于水三相点热力学温度 的1/273.16。
第三章__温度测量
在ITS-90中同时使用国际开尔文温度（符号 为T90）和国际摄氏温度（符号为t90），其关系为
测温范围广 ,精度高 ,便于 需冷端温度补偿 ,在低温段测
远距离、多点、集中测量和 自动控制
量精度较低
-20 ～1300（1600）铂铑10-铂 -50 ～1000（1200）镍铬-镍硅 -40 ～800（900）镍铬-铜镍 -40 ～300（350）铜-铜镍
携带用、可测量高温、测温 测量时 ,必须经过人工调整 ,有
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℉。
它与摄氏温标的关系为： C 5F32
9
第三章__温度测量
类似的经验温标还有兰氏、列氏等 经验温标的缺点在于它的局限性和随意
性
第三章__温度测量
2．热力学温标 热力学温标又称开氏温标（K）或绝对温标，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，它规定分子运动停止时的 温度为绝对零度。已由国际权度大会采纳作为国际统一 的基本温标。 热力学温标规定水在标准大气压下的三相点为273.16K， 沸点与三相点之间分为100等分，每等分1K，将水的 三相点以下273.16K定为绝对零度（0K）。
(3)内插公式：确定固定点之间任意点的温度值
第三章__温度测量
3.1.3 温度测量方法
根据温度测量仪表的使用方式，通常可分类为 接触式与非接触式两大类。
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，达到平衡时二者的温度相等， 这时测量体的温度反映了被测物体的温度。 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滞后时间 较大，不适于测量热容量小的对象、极高温的对 象、处于运动中的对象第。三章__温度测量
则它们就具有相同的温度。因此可以从一个物 体的温度得知另一个物体的温度，这就是测温 的依据。如果事先已经知道一个物体的某些性 质或状态随温度变化的确定关系，就可以以温 度来量度其性质或状态的变化情况，这就是设 计与制作温度计的数学物理基础。
第三章__温度测量
3.1.2 温标
温标是温度数值化的标尺。它规定了温度 的读数起点和测量温度的基本单位。各种温 度计的刻度数值均由温标确定。
第三章__温度测量
测温 方式 接 触 式 测 温 仪 表
非接 触式 测温 仪表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
光学高温 计
辐射高温 计
各种温度计的优缺点及使用范围
优点
缺点
使用范围／℃
结构简单、使用方便、测量 容易破损、读数麻烦、一般只 -100～100（150）有机液体
非接触式：测温元件不与被测对象接触，而是利
用热辐射原理或电磁原理得到被测物体温度。 优点：从原理上讲测量范围从超低温到极高温，不 破坏被测对象温度场。非接触式测温响应快，对被 测对象干扰小，可用于测量运动的被测对象和有强 电磁干扰、强腐蚀的场合。 缺点：容易受到外界因素的干扰，测量误差较大， 且结构复杂，价格比较昂贵。
第3章 温度测量
3.1 概述
3.1.1
温度是表征物体冷热程度的物理量
宏观：温度反映了处在同一热平衡状态中的所
有物质具有一个共同的宏观热平衡特性。
：物体温度的是物体内部分子无规则热运 动的剧烈程度的标志，是度量分子运动平 动动能大小的指标
第三章__温度测量
温度的测量 当两个物体同处于一个系统中而达到热平衡时，