1温度测量概述
什么是温度测试？
什么是温度测试？温度测试是通过测量物体的温度来确定其热量或热状态的一种方法。
温度是描述物体热量程度的物理量，它反映了物体内部粒子的平均热运动情况。
温度测量方法有多种方法可以测量物体的温度，包括以下几种常见方法：1. 接触式温度计：接触式温度计通过物体与温度计接触后达到热平衡来测量温度。
常见的接触式温度计包括普通温度计和热电偶温度计等。
2. 非接触式温度计：非接触式温度计是一种无需与物体直接接触即可测量温度的方法。
常用的非接触式温度计包括红外线温度计和激光测温仪等。
3. 热像仪：热像仪是一种通过红外线感应来捕捉物体表面温度分布的设备。
它能够将不同温度区域显示为不同的颜色，从而呈现出物体的热图。
温度测试的应用温度测试在各个领域都有广泛的应用，下面是一些常见的应用领域：1. 工业领域：在工业生产中，温度测试可以用于监测设备和机器的工作温度，以确保其正常运行和安全性。
此外，温度测试还可以用于控制和调节工业过程中的温度要求。
2. 医疗领域：在医疗诊断和治疗中，温度测试可以用于测量人体体温、监测病人的生理反应以及控制手术过程中的温度。
3. 环境监测：温度测试也可用于环境监测和气候研究。
通过测量地表温度、海水温度等，可以了解地球表面的温度分布情况，并对气候变化进行分析和预测。
4. 材料研究：在材料科学领域，温度测试可以用于研究材料的热特性、相变行为以及材料在不同温度下的性能。
温度测试的重要性温度测试对人类的生活和科学研究具有重要意义。
它不仅能提供准确的温度数据，而且能够帮助我们更好地理解物质的热学性质。
温度测试在各个领域中都扮演着关键的角色，促进了科技的发展和进步。
总之，温度测试是一种有效的方法来测量和了解物体的热状态。
通过使用不同的温度测试方法，我们可以实现对物体的温度监测、控制和调节，为各个领域的应用提供有价值的信息。
温度检测文档
温度检测简介温度检测是一项常见的技术，用于测量和监控环境中的温度变化。
无论是工业领域中的生产过程，还是日常生活中的温度调节，温度检测都扮演着重要的角色。
本文将介绍温度检测的原理、常见的温度传感器以及应用。
原理温度检测的原理基于物体温度与其它物理特性之间的关系。
一种常见的方法是通过测量物体与热平衡的系统之间的热交换来确定其温度。
根据热传导定律，热量会从温度较高的物体传导到温度较低的物体中，直到两者达到热平衡。
通过测量热传导的速率，可以确定物体的温度。
另一种常用的温度检测原理是基于物体辐射的热量。
根据斯蒂芬·玻尔兹曼定律，物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此，通过测量物体发出的辐射功率，可以确定其温度。
温度传感器在温度检测中，使用各种类型的传感器来测量温度。
以下是一些常见的温度传感器：1.热电偶（Thermocouple）: 热电偶是一种基于两个不同金属导线焊接在一起构成的传感器。
当两个导线的焊点处于不同温度下时，会产生一个电压信号。
根据电压信号的大小，可以确定温度的变化。
2.热敏电阻（Thermistor）: 热敏电阻是一种电阻，其电阻值随温度的变化而变化。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以确定温度的变化。
3.压电传感器（Piezoelectric Sensor）: 压电传感器是一种利用压电效应来测量温度变化的传感器。
压电效应是指在某些晶体中，施加力或压力会导致电荷分离产生电压信号。
通过测量这个电压信号的大小，可以确定温度的变化。
除了上述传感器，还有其他类型的温度传感器，如红外线传感器和光电传感器等。
应用温度检测在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1.工业控制：在工业过程中，温度是一个重要的参数，需要实时监测和控制。
例如，温度检测可以用于控制炉子的温度，以确保生产过程中的温度符合要求。
2.家居自动化：温度检测可以用于家庭自动化系统中的温度调节。
根据房间的温度，系统可以自动调整暖气、空调等设备的工作状态，提高舒适性和能源效率。
温度测量的基本知识
温度测量的基本知识一、温度和温标1.温度温度是表示物体冷热程度的物理量，自然界中的许多现象都与温度有关，在工农业生产和科学实验中，会遇到大量有关温度测量和控制的问题。
在火电厂中，温度测量对于保证生产过程的安全和经济性有着十分重要的意义。
例如，锅炉过热器的温度非常接近过热器钢管的极限耐热温度，如果温度控制不好，会烧坏过热器;在机组启、停过程中，需要严格控制汽轮机汽缸和锅炉汽包壁的温度，如果温度变化太快，汽缸和汽包会由于热应力过大而损坏;又如，蒸汽温度、给水温度、锅炉排烟温度等过高或过低都会使生产效率降低，导致多消耗燃料，而这些都离不开对温度的测量。
温度概念的建立是以热平衡为基础的。
例如;将两个冷热程度不同的物体相互接触，它们之间会产生热量交换，热量将从热的物体向冷的物体传递，直到两个物体的冷热程度一致，即达到热平衡为止。
对处于热平衡状态的两个物体就称它们的温度相同，而称原来的冷物体温度低，热物体的温度高。
从微观上看，温度标志着物质分子热运动的剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈。
2.温标用来衡量温度高低的标尺叫做温度标尺，简称温标。
温标是用数值表示温度的一整套规则，它确定了温度的单位。
温标有其自身的演变和发展过程。
早期的温标是依据某些物质的有关特性建立的。
例如最早的摄氏温标是建立在利用水银的热胀冷缩性质制成的玻璃管水银温度计的基础上的温标，它规定在标准大气压下纯水的冰点温度为0℃，沸点为100℃，两点间按水银柱高度等分成100份，每份代表且记。
类似这样的温标不止一个，它们的共同点是依赖于测温物质的具体性质，使温标具有随意性和局限性。
当用同一种温标确定某一温度的数值时，随着测温物质性质的差别(例如成分稍有变动)，则会得到不同的结果。
采用不同的温标则结果会更加不一致。
人们需要建立一个不依赖任何物质的具体性质的、客观的温标，并把温标统一起来。
热力学温标就是这样的理想温标，它又称为绝对温标。
该温标是建立在热力学卡诺循环理论基础上的温标，其理论基础是:高温热源(T1)与低温热源(T2)的温度之比，等于在这两个热源之间运转的卡诺热机吸热量(Q1)与放热量(Q2)绝对值之比，即。
温度测量概述
经典量程 （ 。 C）
0~50 25~80 20~80 30~100 60~160 100~120 100~180 120~220 35 150~250
4 压力式温度计旳附加误差 （1）温包浸入深度旳影响； （2）环境温度旳影响； （3）大气压力旳影响； （4）液柱高度旳影响。
使用措施：液柱全部浸入，才干得到精确值。
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原理
液体： 玻璃：
VV1工2 作VV12液12旳tt膨胀系V1数=V远2=不V小o 于V玻璃V1
V2
Vo (1
2 ) t
相对膨胀系数
安装：
以便读数，安全可靠 垂直安装为宜 测量管道内流体温度时，应使温度计旳温包置于管道中 心线位置，插入方向须与流体流动方向相反
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ITS-90旳定义固定点共17个
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ITS-90温度范围内插仪器
氦蒸汽压 气体温度计
铂电阻温度计
辐射温度计
0.65K 3K 5K 13.8033K
24.5561K
1234.93K
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（4） 温标旳传递
国际温标由各国计量部门按要求分别保持和传递。 在我国由中国计量科学研究院用国际温标要求旳
冰旳熔点为32度，水旳沸点为212度，中 间划分180等分，每等分为华氏1度，符 号为oF。 摄氏温标（℃）要求：在原则大气压下， 冰旳熔点为0度，水旳沸点为100度，中 间划分100等分，每等分为摄氏1度，符 号为℃。
4
2 热力学温标（绝对温标） 热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它要求分子运
动停止时旳温度为绝对零度，记符号为K。1848年汤姆逊首先 根据卡诺循环为基础提出。在卡诺循环中有下列方程式：
《温度测量概述》PPT课件
a
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介绍几种温度测量方法
示温涂料（变色涂料） 装满热水后图案
变得清晰可辨
a
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变色涂料在电脑内部温度中的示温作用
CPU散 热风扇
温度升高后变为红色
低温时显示 蓝色
a
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体积热膨胀式
不需要电源，耐用； 但感温部件体积较大。
气体的体积与 热力学温度成正比
a
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非接触式温度测量
➢ 特点 ：感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接受被测 物体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度;
非接触式测温的优点：
具有不改变被测物体的温度分布， 热惯性小， 测温上限可设计得很高， 便于测量运动物体的温度和快速变化的温度
缺点： 受到被测物质的发射率、被测物质与测量仪表之间的距离以
性较差等特点
a
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➢ 双金属温度计抗振性 好，读数方便，但精 度不太高，只能用做 一般的工业用仪表。
a
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压力温度计
➢ 压力温度计是根据一定 质量的液体、气体、蒸
汽在体积不变的条件下
其压力与温度呈确定函
数关系的原理实现其测 温功能的。
➢ 压力温度计和玻璃温度
计相比，具有强度大、
不易破损、读数方便，
但准确度较低、耐腐蚀
a
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ET-IRMAN 温度安检门
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红外温度计
a
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接触式温度测量
➢ 优点： 测温精度相对较高，直观可靠及测温仪表价格 相对较低；
➢ 缺点 ： 由于感温元件与被测介质直接接触，从而要影
响被测介质热平衡状态，而接触不良则会增加 测温误差；测温滞后
温度测量的原理
温度测量的原理一、引言温度是物体热力学性质之一，是物体分子热运动的表现。
温度的测量是科学研究和工程应用中非常重要的一项任务。
本文将介绍温度测量的原理及其常用的方法。
二、温度的定义温度是物体内部分子热运动的强弱程度的度量。
温度的单位是摄氏度（℃）或开尔文（K）。
在温度测量中，我们常用摄氏度作为单位。
三、温度测量的原理1. 热胀冷缩原理根据物体的热胀冷缩特性，可以通过测量物体的尺寸变化来间接测量温度。
例如，常用的温度计就是基于物体的热胀冷缩原理工作的。
温度计的原理是利用物体在不同温度下的体积变化来测量温度。
2. 热电效应原理热电效应是指在两个不同金属之间产生的电动势与温度差之间存在一定的关系。
根据热电效应原理，可以通过测量金属电极产生的电压来推算出温度值。
热电偶就是基于热电效应原理工作的温度测量器。
3. 热阻效应原理热阻效应是指物体的电阻随温度变化而变化。
根据热阻效应原理，可以通过测量物体电阻的变化来间接测量温度。
热敏电阻和热敏电阻传感器就是基于热阻效应原理工作的温度测量装置。
4. 热容效应原理热容效应是指物体的热容量随温度变化而变化。
根据热容效应原理，可以通过测量物体的热容量变化来间接测量温度。
热量计就是基于热容效应原理工作的温度测量仪器。
5. 辐射热测量原理物体在不同温度下会辐射出不同强度的热辐射。
根据辐射热测量原理，可以通过测量物体的热辐射来推算出温度值。
红外测温仪就是基于辐射热测量原理工作的温度测量设备。
四、常用的温度测量方法1. 水银温度计水银温度计是一种利用水银的热胀冷缩特性来测量温度的仪器。
它由一根细长的玻璃管和一柱水银组成。
当温度升高时，水银柱会上升；当温度降低时，水银柱会下降。
通过读取水银柱的高度，就可以得到物体的温度值。
2. 热电偶热电偶是由两种不同金属线材组成的。
当一个金属线材的一端与另一个金属线材的一端相接触时，形成一个测量温度的接点。
当接点处温度变化时，热电偶产生的电压也会发生变化。
温度测量
温度测量（temperature measurement）指使用测温仪器对物体的温度作定量的测量。
温度测量实际上是对该物体的某一物理的测量，该物理量应该在一定温度范围内随物体温度的变化而作单调的较显著的变化。
然后，依据物理定律，由该物理量的数值来显示被测物体的温度。
温度测量的方法，依据被测物理量的类别，可区分为：⑴膨胀测温法：利用物体的热膨胀现象来测定温度，如：玻璃温度计、双金属片温度计、定压气体温度计；⑵压力测温法：利用压强随温度变化的属性来测量温度，如压力表式温度计、定体气体温度计、蒸气压温度计；⑶电阻测温法：利用电阻随物体温度变化的属性来测定温度，如铂电阻温度计、半导体热敏电阻温度计；⑷温差电测温法：利用温差电现象，由测量温差电动势来测定温度，此即热电偶温度计；⑸磁学测温法：利用顺磁物质磁化率与温度的变化关系（即居里定律）来测量温度，称为磁温度度，它主要用于极低温度范围的温度测量；⑹声学测量法：利用理想气体中声速二次方与热力学温度成正比的原理来测量温度，常用声干涉仪来测量声速，它主要用于低温下温度测定；⑺噪声测温法：利用热噪声电平与热力学温度成正比（即尼奎斯特定理）的性质来测定温度。
对于在很多温度计已失灵的mK温度范围，它可作为温度计量的基准仪器；⑻频率测温法：根据某些物体的固有频率ω02=1/LC中的L或C随温度变化的关系来测定温度，称为频率温度计。
由于在各种物理量的测定中，频率的测量准确度最高（其相对误差可小到1×10-14），因而可大大提高测量的精确度。
如石英晶体温度计的分辨率可小到10-4℃或更小，且可以数字化，故得到广泛应用。
⑼辐射测温法：是利用热辐射特性来测量温度的。
常用的有三种类型：①以光谱辐射为温度标志的光学高温计、光电高温计；②根据斯特藩-玻尔兹曼定律来测定温度的辐射高温计；③以测量物体的色温度来确定温度的比色高温计（也称为比率高温计或双色高温计）。
使用测温仪表对物体的温度进行定量的测量。
温度测量的基本概念
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数据处理算法
采用合适的算法对温度数 据进行处理，如滤波、线 性化等。
温度标定与校准
对测量结果进行标定和校 准，提高测量精度。
显示输出模块功能介绍
显示方式
选择合适的显示方式，如LED数码管、液晶显示屏 等。
输出接口
提供标准输出接口，如RS232、USB等，以便于 与外部设备进行数据交换。
报警功能
设定温度阈值，当温度超过设定值时触发报警。
温度反映了物体内部微观粒子 运动的剧烈程度，是物体状态 的重要参数之一。
温度与热量、内能等物理量密 切相关，是热力学和统计物理 研究的基础。
温度测量重要性及应用领域
温度测量在工业生产、科学研究、医 疗卫生、环境保护等领域具有广泛应 用。
在医学领域，温度测量对于疾病诊断 和治疗方案的制定也起着关键作用。
仪器误差来源及减小方法
仪器设计制造不完善
01
如刻度不准确、量程不合适等。
仪器老化或磨损
02
长时间使用或保养不当导致精度下降。
减小方法
03
选择高精度、稳定性好的仪器，定期校准和维护。
环境误差来源及减小方法
环境温度变化
影响被测物体的温度和测量仪器的精度。
环境湿度、气压变化
可能影响某些测量方法的准确性。
减小方法
控制测量环境的温度、湿度和气压，或使用环境补偿技术。
操作误差来源及减小方法
操作不规范
如读数不准确、测量位置不Байду номын сангаас确等。
人为因素
如视觉误差、疲劳等。
减小方法
加强操作培训，提高操作人员的技能水平，采用自动化测量技术。
第二章-温度测量概述
尽可能接近热力学温度 复现精度高 用于复现温标的标准温度计使用方便、性能 稳定
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二、国际温标（ ITS-90 ）简介
1927年国际温标(ITS-27) 1948年国际温标(ITS-48) 1968年国际温标(ITS-68） 1990国际温标，ITS-90 内容
固定点 内插标准仪器 内插公式
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2.热力学温标
T1 卡诺 热机 Q0 T0
Q1：卡诺热机从高温热源吸 收热量；Q2：卡诺热机向低 温热源放出热量
Q1
规定： 水的三相点：273.16K
零点：水的三相点以下273.16K
每1K是水的三相点热力学温标的 1/273.16。
Q1/Q0 =T1/T0
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3.国际温标
为实用方便，经国际上协商建立的温标。
2.非接触法
原理：凡高于绝对零度的物体都具有发出辐射的能力， 利用物体的热辐射随温度变化的原理 特点： 测量1000℃以上移动、旋转或反应迅速的物体温度测 量 不与被测物体接触，不改变被测物体的温度分布，热 惯性小 响应速度较快，约2—3s 常用非接触式测温仪表 光学高温计，比色高温计和辐射高温计，红外热像仪
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3.玻璃管液体温度计测温误差分析
玻璃材料较大热滞后效应，当测高温后立即测低温， 温包不能立即恢复至起始温度，使温度计零点漂移， 引起误差。 温度计浸没深度不够引起误差 温度计标定时，全部液柱均浸没于被测介质中，实际 使用时只有部分液柱浸没其中，引起指示值偏离被测 介质的真实值。 部分液柱被浸没时，应修正：
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ITS-90的定义
第一温区为0.65K到5.00K之间，T90由3He和4He的蒸 汽压与温度的关系式来定义。 第二温区为3.0K到氖三相点（24.5661K）之间T90是用 氦气体温度计来定义。 第三温区为平衡氢三相点（13.8033K）到银的凝固点 （1234.93K）之间，T90是由铂电阻温度计来定义， 它使用一组规定的定义固定点及利用规定的内插法来 分度。 第四温区：银凝固点（1234.93K）以上的温区，T90是 按照普朗克辐射定律来定义的，复现一仪器为光学高 温计。
温度测量基础知识
温度测量基础知识温度测量基础知识一、温度测量的基本概念温度是石油、化工较为普遍，又相当重要的热工参数之一，是各种物质的物理、化学变化的重要条件。
除石油、化工以外，冶金、电力、国防等工业中均有温度测量。
温度是表征物体冷热程度的物理量。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物理温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。
目前国际上用得最多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
1、华氏温标（℉）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号为℉。
2、摄氏温标（℃）规定：在标准大气压下，冰的融点为零度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每等分为摄氏1度，符号为℃。
摄氏温度值t和华氏温度值tf 有如下关系：t=5/9*( tf－32) ℃3、热力学温标：又称开尔文温标，或称绝对温标。
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记符号为K。
4、国际实用温标：是一个国际协议性温标，它与热力学温标相近，而且复现精度高，使用方便。
我国自1994年1月1日开始全面实施ITS-90国际温标。
二、温度测量仪表的分类工业上常用的温度检测仪表有：1、玻璃液体温度计a、常用测温范围：－50（℃）～600（℃）b、优点：结构简单，使用方便，测量准确，价格低廉。
c、缺点：测量上限和精度受玻璃质量的限制，易碎，不能记录和远传。
2、双金属温度计a、常用测温范围：－80（℃）～600（℃）b、优点：结构紧凑，牢固可靠。
c、缺点：精度低，测量和适用范围有限。
3、工业热电偶温度计a、常用测温范围: 铂铑-铂------- 0（℃）～1600（℃）镍铬-镍铝---- 0（℃）～900（℃）镍铬-康铜----0（℃）～600（℃）b、优点：测温范围广,精度高,结构简单,使用方便,便于远距离、多点集中测量和自动控制。
c、缺点：需冷端温度补偿,在低温段测量精度较低。
温度测量概述
准统一采用新的国际温，简称ITS-90。
ITS-90定义了一系列温度的固定点，测量和重
现这些固定点的标准仪器以及计算公式，例如水
的三相点为273.16K（0.01℃）等。
三、温标的传递
国际实用温标是由各国计量部门按规定分别
保持和传递。
各类温度计在使用前均要进行检定。一般采
用比较法进行检定，即：将标准温度计和被校
温标的发展
热力学温标
1848 年 ， 由 开 尔 文 (Ketvin) 提 出 的 以 卡 诺 循 环 (Carnot Cycle)为基础建立的热力学温标，是一种理想 而不能真正实现的理论温标，它是国际单位制中七个 基本物理单位之一。
威廉· 汤姆逊· 开尔文勋爵像
温标的发展
热力学温标
该温标为了在分度上和摄氏温标相一致，把理想气体 压力为零时对应的温度 —— 绝对零度（是在实验中无 法达到的理论温度，而低于0 K的温度不可能存在）与 水的三相点温度分为273．16份，每份为1 K (Kelvin) 。 热力学温度的单位为“K”。 摄氏温标和热力学温标的关系为: tK=tC+273.16
温度的单位。各类温度计的刻度均由温标确定。
2. 国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、 热力学温标等。
温标的发展
发展阶段：华氏温标→摄氏温标→热力学（开氏）温标 华氏温标： 1714 年，德国人法勒海特 (Fahrenheit) 以水银为测 温介质，制成玻璃水银温度计，选取氯化铵和冰水 的混合物的温度为温度计的零度，人体温度为温度 计的 100 度，把水银温度计从 0 度到 100 度按水银的 体积膨胀距离分成180份，每一份为1华氏度，记作 “ 1 ℉ ” பைடு நூலகம்按照华氏温标，则水的冰点为 32 ℉，沸点 为212℉。
温度测量教学课件ppt
环境温度测量
总结词
环境温度测量用于监测和记录环境中的温度变化，包括室内和室外环境。
详细描述
环境温度测量对于农业、气象、建筑等领域都非常重要。在农业方面，通过测量土壤温度可以了解作物的生长 情况，并采取相应的农业措施；在气象方面，测量气温可以预测天气变化，为人们提供准确的天气预报；在建 筑方面，测量室内温度可以了解室内环境的舒适度，并采取相应的调节措施。
温度测量教学课件ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 温度测量概述 • 温度测量方法 • 温度测量仪器 • 温度测量误差分析 • 温度测量在生活中的应用 • 温度测量案例分析
01
温度测量概述
温度测量的定义
温度测量的定义
温度测量是指使用温度计等仪器，对物体的冷热程度进行定量描述的过程。
科学实验
科学实验中需要进行精确的温度测 量，以确保实验结果的准确性和可 靠性。
医疗诊断
医生通过测量病人的体温来判断疾 病的发展和治疗效果。
环境监测
环境温度的监测对于气象预报、节 能减排等方面具有重要意义。
02
温度测量方法
接触式温度测量
定义
接触式温度测量是指使用传感器接触被测物 体，通过热交换和热传递来实现温度测量。
测量方法不当
测量操作不当或测量程序不规范可能导致 误差。
环境干扰
测量环境中的温度波动、气流、湿度等因 素可能影响测量结果。
人员因素
测量人员的技能水平、经验、情绪等因素 可能影响测量结果。
误差传递
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误差传递公式
如果存在系统误差，可以通过误差传递公式计 算出误差对最终结果的影响。
误差传递因素
测量过程中的各个环节都会影响误差的传递， 如传感器灵敏度、放大器线性度等。
仪表基础知识1-温度
温度测量技术的发展历程
最早的温度计
液体温度计
最早的温度计是在1593年由意大利科学家 伽利略发明的空气温度计。
随着科学技术的发展，人们开始使用水银 或酒精等液体作为温度计的介质，这种液 体温度计至今仍在使用。
热电偶和热电阻
非接触式温度测量
随着工业生产和科学研究的需要，人们开 始使用热电偶和热电阻等传感器进行温度 测量。
医药行业
在医药行业中，玻璃温度 计用于监测药品储存和制 备过程中的温度，保证药 品质量。
热电偶温度计的应用场景
工业生产
热电偶温度计广泛应用于工业生 产中，如钢铁、石油、化工等领 域，用于监测高温设备和管道的
温度。
能源监测
在能源领域，热电偶温度计用于监 测锅炉、蒸汽管道和发电机的温度， 确保能源的高效利用。
线性校准
在多个温度点下进行校准，观察被校准仪表的读数与标准温度计的 读数是否一致。
自动校准
部分智能温度测量仪表具备自动校准功能，通过内部算法自动调整 误差。
常见故障及排除方法
读数偏差
01
可能是由于传感器老化、损坏或受磁场干扰所致，需要检查传
感器及周围环境。
显示异常
02
可能是电路板故障或显示模块损坏，需更换相应元件或维修电
热电阻温度计
总结词
热电阻温度计是一种利用金属导体电阻随温 度变化的特性测量温度的仪表。
详细描述
热电阻温度计由金属导体（如铜、镍、铂等） 和电阻丝组成，当导体受热时，其电阻值会 发生变化。通过测量电阻值的大小，可以得 知被测物体的温度。热电阻温度计具有测量 精度高、稳定性好、输出信号大等优点，但 也有响应速度较慢、易受环境影响等缺点。
随着光学和电子技术的发展，人们开始使 用红外测温仪等非接触式温度测量仪器进 行快速、准确的温度测量。
《温度测量简介》PPT课件
3.1 电阻式传感器
3.1.2 பைடு நூலகம்温热电阻传感器
取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的 额定热态电阻值应为484 。
3.1 电阻式传感器
分为：金属热电阻，半导体热敏电阻
一、金属热电阻（热电阻） 温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属 内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表 现出电阻率变大，电阻值增加，我们称其为正温度系数， 即电阻值与温度的变化趋势相同。 1、材料：要求有大的、稳定的温度系数，ρ大，线性好，
1）铂电阻 阻值与温度的函数关系为:
Rt R0 (1 At Bt2 ), (0 C 850 C)
Rt R0[1 At Bt2 C(t 100)t3], (200 C 0 C)
其中：A, B, C 为常数
A 3.96847 103C 1 B 5.847 107 C 2 C 4.22 1012 C 4
输出电流
以DDZ-III型热电偶温度变送器为例:
Et
放大电路
输入电路
反馈
反馈
输出电路
电源
DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表中的变送单元之一
轨装式温度变送器
它能将热电偶（或热电阻）的输入信号线性地转换成与温 度成比例的电流（电压）信号，供给显示、控制仪表及计 算机集散系统，广泛用于冶金、石油化工、热电站、纺织 、造纸等行业的测温控制系统中。
× 100℃
1) 配热电偶的动圈仪表 热电偶直接输出毫伏信号，可以驱动动圈仪表。 但要解决动圈电阻温度补偿和量程匹配问题。 ① 用热敏电阻补偿动圈电阻的温度误差
RL 热电偶
R串
由于热敏电阻温度系数
第2章 温度测量概述
存在的问题： • 所定出的温度数值会随水银纯度的变化而变化； • 玻璃管材料变化时，水银与玻璃管之间的相对膨
胀系数会发生变化，使温度值也随之变化。
由上述可见，摄氏温标依附于测温介质的具体性质， 而带有任意性，不能保证各国所采用的基本温度 单位完全一致。 华氏温标情况与摄氏温标情况类似。冰点为32F， 沸点为212F。
1）定义固定点 ITS-90中用17个定义固定点作为温度基准点。
2）不同温区用不同的温度计作为标准仪器 • 0.65～5.0K（第一温区）：3He和4He蒸气压温度
计
• 3.0～24.5561（第二温区）： 3He和4He定容气体 温度计
• 13.8033K～961.78℃（第三温区）：铂电阻温度 计
3 国际温标 国际温标的几次修改：
• 第七届国际计量大会批准1927年国际温标ITS-27； • 1948年通过了1948年国际实用温标； • 1960年第十一届国际计量大会采用了1948年国际
温标的修订版，并定新名为“1948年国际实用温 标(1960年修订版)”，IPTS-48(60)； • 第十三届大会授权国际计量委员会于1968颁布 IPTS-68，13.81K以下未定温标； • 第十五届通过了68年温标的修订版IPTS-68(75)； • 76年通过了0.5K～30K的临时温标EPT-76； • 89年第十七届国际计量大会通过了90年国际温标 ITS-90，于90年1月1日开始生效。
2 热力学温标
根据卡诺循环建立：Q1/T1=Q2/T2。 方程式与工质本身的种类和性质无关，所以根据卡 诺循环建立的热力学温标避免了分度的“任意 性”。
热力学温标是理想温标，无法直接实现。实际上采 用气体温度计来复现热力学温标，但装置复杂， 不适于实际应用。
第3章温度测量
第3章温度测量3.1 概述温度是表征物体冷热程度的物理量，温度概念的建立和温度的测量是以热平衡现象为基础的。
任何两个冷热程度不同的物体相接触，必然发生热交换现象，热量将由受热程度高的物体向受热程度低的物理传递，直至两个物体的冷热程度完全一致，即达到热平衡，处于同一热平衡状态的两个物体必定拥有一个共同的物理性质，表征这个物理性质的量就是温度。
因此温度是一个很重要的物理量，对提高产品质量，确保安全生产以及实现自动控制等具有重要意义。
3.2 温度测量的方法确定物体温度是借助于观测其他物理实体的性质的变化，这种物理实体叫做测温的实体（工作实体），它与发热物体接触，经过一定的时间达到热平衡状态。
这种方法测量的不是发热物体的温度的绝对值，而只是相对于工作实体起始温度的差值，起始温度约定为零度。
加热时由于物体的内能实际上发生了变化，物体的所有物理性质在一定程度上都取决于温度，但是为了测温需根据其可能性来选择与被测温度变化同时变化，不变其他因素的影响，并比较容易被测量的那些性质。
工作实体的性质完完全全地适应这些要求，体积膨胀，在密闭容器中的压力变化，电阻变化，产生电势和射线强弱等，都能作为温度测量仪表的基础。
即选择哪种物质的何种性质来制作温度计原则上应满足下列一些要求：（1）所选择的物质的性质只与温度有关，二者的函数必须是单值的，最好是线性的，时间上是稳定的，并且易于复现。
（2）能产生较强的易“读”的输出信号，就是说物质的性质随温度变化有显著的量变，即有较高的温度灵敏度。
（3）必须有较宽的测温范围，即物质在不损坏并能保持其测温性质的条件下，所耐受的高、低温极限较大。
实际上完全满足以上要求的物质是不存在的，我们只能找到那些大致满足这些要求的测温物质。
有时对一些其它条件较好，某一条件不够理想的测温物质，则可在制作温度计时采取措施来弥补不足之处。
核电厂温度测量利用的物体物理性质是电阻值变化和产生热电势。
3.3 温标测量要求以数值来表示“量”，温度的数值表示法是通过建立“温标”来实现。
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按测温原理分类：
膨胀式温度计：水银温度计、有机液体温度计、 双金属温度计。 压力式温度计：液体压力式温度计、蒸汽式压 力温度计。 电阻温度计：铂电阻温度计、铜电阻温度计、 热敏电阻温度计。 热电偶温度计：热电偶温度计 热辐射温度计：光电温度计、光学温度计、辐 射温度计、比色温度计。
按准确度等级分类：Fra bibliotek10.温度测量的基本原理
两个冷热程度不同的物体，当它们相互接触 后，就会产生热量交换，使原有的平衡状态 受到破坏，较热的物体逐渐变冷些，较冷的 物体逐渐变热些，经过一段时间后，就不再 发生热量交换，这两个物体处于同样的冷热 状态，即称之为热平衡状态。 热平衡状态是温度概念建立及温度测量的基 础。
4.1华氏温标：1714年德国人华伦海脱制造了 玻璃水银温度计。他规定水的沸腾温度为 212度。氯化铵和冰的混合温度为0度，用来 标定玻璃水银温度计，温度计两固定点温度 之间的距离等分为212份，每一等份称为华 氏一度，记做1℉，这种标定温度计的方法 称为华氏温标。冰的融化温度为32℉。
4.2摄氏温标：1740年瑞典热摄尔塞斯把冰的 融化温度规定为0度，把水的沸腾温度规定 为100度，用这两个固定点温度来标定玻璃 水银温度计， 将两固定点温度之间的距离等 分为100份，每一等份称为摄氏一度，记做 1℃，这种标定温度计的方法称为摄氏温标。
非接触法
不改变被测介质温度，通常测量移动物 体的表面温度 由被测对象发出的辐射能充分照射到检 测元件，被测对象的有效发射率要准确 知道或具有重现的可能 测1000℃以上温度较准，但测1000℃ 以下温度误差大 通常为20℃，条件好的可达5～10℃ 较小，约2～3s
测量条件
测量范围 准确度 响应速度
12.温度计的分类：
华氏温度tF和摄氏温度tC的换算关系
9 t F 32 tC 5
5 tC (t F 32 ) 9
例：tC＝32℃，tF＝？
经验温标的缺点在于它的局限 性和随意性。
5.热力学温标
Q1 Q1 T1 T2 或 T1 Q2 Q2 T2
温度T是热量Q的函数，而与工作 介质无关。
8.国际温标：是经国际协议而采用的 易于高精度复现且在当时的知识水 平和技术条件下尽可能接近热力学 温标的国际上通用的经验温标。
9.国际温标通常具备以下条件：
（1）尽可能的接近热力学温度； （2）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； （3）用于复现温标的标准温度计，使用方便， 性能稳定。
温度测量概述
一、温度与温标
1.温度：是描述物体冷热程度的 物理量。
温度是一个特殊的物理量，称之 “内涵量”；国际单位制中其他 6个物理量称之为“广延量”， 它们是可以叠加的。
2.温标：是温度的数值表示方 法。
3.温标的三要素： 温度计、固定点和内插方程
3.1温度计（测温仪器）：选择测 温物质，确定它随温度变化的属 性。
14.温度测量的最新进展
1.由点到线，由线到面温度分布的测量技术 2.由表面到内部、深部的温度测量技术 3.从有线到无线的测量技术。
热平衡定律
如果两个物体分别和第三个物体处于 相同的热平衡状态，若将这两个物体互 相接触时，也必然处于同样的热平衡状 态，这个实验事实称为热平衡定律。 热平衡定律是温度最基本的性质。 热平衡定律也是使用温度计测量温度的 原理。
一切互为热平衡的物体具有相同的温度。
11.温度的测量方法
根据温度传感器的使用方式，通常 分为接触法和非接触法两类。
3.2固定点：利用一些物质的“相” 平衡温度作为温标基本点，并对 每个点温度给以确定的数值，这 些点就称为固定温度点。
3.3内插方程：用来确定各固定点 之间任意温度数值的数学关系式。
4.经验温标：借助于某一物质的物 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。 具有较大影响的是摄氏温标和华 氏温标。
1990国际温标（ITS-90）简介
ITS-90的热力学温度仍记作T，为了区 别以前的温标。用“T90”代表新温标 的热力学温度。其单位仍是K,于此 并用的摄氏温度记为“t90”，单位℃， t90＝T90-273.15
ITS-90与IPTS-68（75版）相比 主要有以下几点变化：
温度下限由13.81K延伸到0.65K; 固定温度点由13个增加到17个，且数值 多有变化； 作为温标的内插仪器，铂铑10－铂热电偶 被铂电阻温度计和光电温度计所代替； 温标方程做了进一步的简化，
6.热力学温标所确定的温度数值称 为热力学温度，符号T，亦称绝对 温度。单位开尔文，符号K。
7.开尔文：是水三相点热 1 力学温度的 273 .16
热力学温度的第二种表示方法：
摄氏温度，符号t，单位摄 氏度，符号℃。
T ( K ) t (℃)
t T 273 .15
T t 273 .15
接触法：温度计要与被测物体有 良好的热接触，使两者达到热平 衡。
非接触法：利用物体的热辐射能随温 度变化的原理测定的物体温度。
接触法和非接触法测温特性
测量方法
特点
接触法
测量热容量小和移动物体有困难，可 测量移动部位温度，便于多点集中测 量和自动控制 测量元件要与被测对象很好接触，接 触测温元件不要使被测对象的温度发 生变化 容易测量1000℃以下，但测1800℃以 上温度困难 通常为0.5％～1％，依据测量条件可 达0.01％ 通常较大，约1～2min
基准温度计； 工作基准温度计； 一等标准温度计； 二等标准温度计； 工作用各种温度计。
13.温度计的选择
1.使用温度范围，准确度及测量误差是否 能达到要求， 2.响应速度。互换性及可靠性如何， 3.读数、记录、控制、报警等操作是否方 便， 4.使用寿命、耐热、耐蚀、抗热、抗震性 能如何， 5.价格高低。