[自然科学]1温度测量概述

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。
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按准确度等级分类：
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。
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13.温度计的选择
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。
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一切互为热平衡的物体具有相同的温度。
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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。
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。
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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。
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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℉。
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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
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
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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。
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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。
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接触法和非接触法测温特性
测量方法
接触法
非接触法
特点 测量条件 测量范围
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
温度测量概述
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一、温度与温标
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1.温度：是描述物体冷热程度的 物理量。
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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。
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2.温标：是温度的数值表示方 法。
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3.温标的三要素： 温度计、固定点和内插方程
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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。
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。
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华氏温度tF和摄氏温度tC的换算关系
tF
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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。
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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
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7.开尔文：是水三相点热力 学温度的 1
273 .16
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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℃。
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T(K)t(℃ )
tT27 .135
Tt27 .135
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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。
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 础。
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热平衡定律
如果两个物体分别和第三个物体处于
通常为0.5％～1％，依据测量条件可 通常为20℃，条件好的可达5～10℃ 准确度 达0.01％
响应速度 通常较大，约1～2min
较小，约2～3s
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12.温度计的分类：
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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。
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9 5
tC
tC
(tF
32)•5 9
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例：tC＝32℃，tF＝？
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经验温标的缺点在于它的局限 性和随意性。
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5.热力学温标
Q1 T1 或 Q2 T2
T1
Q1 Q2
T2
温度T是热量Q的函数，而与工作 介质无关。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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，
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10.温度测量的基本原理