温度的测量学时.PPTVIP

温度的测量 第一节 概述 为什么要观测大气温度？ 世界万物的生生息息都与气温有着千丝万缕的联系。大气中的一切物理过程如天气过程、风雨的形成、全球变化等都与温度有关。 常用温标有三种： 开尔文温标（绝对温标）(K):Kelvin Temperature Scale 摄氏温标 (℃):Celsius Temperature Scale 华氏温标(F):Fahrenheit Temperature Scale 它们之间的换算关系为： K——C换算： C——F换算： K——F换算： 观测项目（单位以℃表示，取一位小数） 定时气温 日最高气温 日最低气温 配有温度计的气象站做气温的连续记录 地温 地面温度 地面最高、最低温度 草面(雪面）温度 浅层地温：离地面5，10，15，20厘米深度的地中温度 深层地温：离地面40，80，160，320厘米深度的地中温度 第二节 液体玻璃温度表 基本原理 液体玻璃温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球，示度部分为玻璃毛细管。 温度变化时，引起测温液体体积膨胀或收缩，使进入毛细管的液柱高度随之变化。 常用的液体玻璃温度表 干湿球温度表 最高温度表 最低温度表 地面温度表 曲管地温表 直管地温表 2. 最高温度表 最高温度表的测量原理： 升温时，球部水银膨胀，水银热膨胀系数大于玻璃热膨胀系数，水银被挤进毛细管内；但在降温时，毛细管内的水银不能通过狭缝退回到球部，水银柱在此中断。因此，水银柱顶可指示出一段时间内的最高温度。 当观测完时，需要由人工将毛细管中的水银复位。 3. 最低温度表 观测时将游标调整到酒精柱的顶端，然后将温度表平放。 升温时，酒精从游标和毛细管之间的狭缝通过，游标不动； 温度下降时，液柱顶端表面张力使游标向球部方向移动。 因此，游标指示的温度只降不升，远离球部的一端将指示出一定时段的最低温度。 4. 地面温度表 地面温度表（又称０厘米温度表），地面最高和最低温度表的构造和原理，与测定气温用的温度表基本相同。 5. 曲管（浅层）地温表 5,10,15,20厘米曲管地温表的构造和原理亦基本同上，只是表身下部伸长、长度不一，并且在感应部分上端弯折，与表身成 135°夹角。 6. 直管（深层）地温表 40,80,160,320厘米直管地温表原理亦基本同上。 装在带有铜底帽的管形保护框内，保护框中部有一长孔便于读取温度数。保护框的顶端连接在一根木棒。整个木棒和地温表（保护框）又放在一根硬橡胶套管内。 第三节 双金属片温度计 双金属片温度计是自动记录气温连续变化的仪器。它由感应部分、传递放大部分、自记部分组成。 感应元件是双金属片，由膨胀系数相差较大的两片金属焊接成，将其一端固定，另一端随温度变化而发生位移，位移量与气温接近线性关系。 第四节 电测温度表 1. 热电偶温度表 1、温差电现象（热电现象） 两种不同的金属导体A和B的两端，彼此焊接在一起，构成一个闭合回路时，若两个接触点的温度不同，回路中就有电流产生 两焊接点之间的温差越大，回路中的电动势也越大，这种现象叫做温差电现象，也称热电现象，这种电路称热电偶或温差电偶。 1. 热电偶温度表 2. 金属电阻温度表 金属电阻温度表的选材 温度一次项系数较大 二次项系数远小于一次项系数 电阻率大，易于绕制高阻值元件 性能稳定 气象上常用的金属材料：铂、镍、铜。 常用铂做成标准温度表、气温和地温传感器。 地面和浅层地温传感器 3. 热敏电阻温度表 原料常是某些金属氧化物的混合物。常见的有棒状、珠状和片状。 半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 第五节 测温元件的热滞效应 当测温元件从一个环境迅速地转移到另一个温度不同的环境时，温度测量仪表的示度不能立即指示新的环境温度，而是逐渐趋近于新的环境温度，这种现象称为温度表的热滞（或滞后）现象。 在它的示度尚未达到新的环境温度之前进行观测，就会产生误差，称作滞差。 热滞系数和风速的关系 1、τ一定时，λ愈小，T愈趋近于θ。 2、λ一定时，τ愈长，T愈趋近于θ。 3、τ＝λ时，T－θ＝1/ｅ(t0－θ)。 热滞系数λ的物理意义为：当介质温度保持不变时，温度表示度和介质温度之差T－θ减小到起始温度差T0－θ的１／ｅ，即减小到起始温差的３７％时所需要的时间。 环境温度呈周期性变化时的滞差 第六节 气温测量中的防辐射设备 防辐射途径 屏蔽 增加元件的反射率 人工通风，促使