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5 温度检测 5．1 温度与温标 温度的定义本身并没有提供判断温度高低的数值标准。人们可以通过自身的感觉用烫、热、温、凉、冷、冰冷等词来形容冷热的程度，但是这只能凭主观感觉来判断温度的大小，这种方法既不科学，也无法定量说明温度的高低，而且容易出现差错。 例如，处于同一环境的铁块和棉布的温度一样吗？ 实际上，铁块和棉布的温度是完全相同的，仅仅是由于铁比棉布传热快，所以造成了这种错觉。为此，物体的温度通常是用专门的仪器进行测量的。 温标 1．摄氏温标 摄氏温标是根据液体（水银）受热后体积膨胀的性质建立起来的。摄氏温标规定在标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸点为100度，在0到100度之间分成一百等份，每一等份为1摄氏度，单位符号为t℃。温度变量记作t。 2．华氏温标 华氏温标也是根据液体（水银）受热后体积膨胀的性质建立起来的。华氏温标规定在标准大气压下纯水的冰融点为32度，水沸点为212度，中间180等分，每一等份为1华氏度，单位符号为℉。温度变量记作tF。 温标 说明：按受热后体积膨胀的性质建立起来的温标，与所选择物体的物理性质（如水银的纯度）及玻璃管材料等因素有关，因此不能严格保证世界各国所采用的基本测温单位完全一致 。 3．热力学温标 热力学温标又称开氏温标，是以热力学第二定律为理论基础的温标，与物体任何物理性质无关，国际标度大会采纳为国际统一的基本温标。单位符号为K，温度变量记作T。 卡诺循环 卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、擦等损耗。 若指定一个定点作参考点，就可由热量比例求取未知温度。1954年国际标度会议选定了水的三相点为参考点，且定义该点温度为273.16K，相应的换热量为Q参，则式改为： 4．国际实用温标 借助于理想气体温度计可以实现热力学温标，但气体温度计结构复杂，使用不便。所以，为了实用建立一种能紧密接近热力学温标的简便温标，即国际实用温标。 5．1．3 温度检测的主要方法 温度测量范围很广，有的处于接近绝对零度的低温，有的在几千度的高温。这样宽的范围需用各种不同的温度检测方法和测温仪表来测量。 在工业生产和科学实验中，主要的测温方法可归纳为下列几种。 应用热膨胀原理测温双金属温度计 液体膨胀式温度计 酒精式 水银式 双金属温度计 液体膨胀式温度计的工作液 压力式温度计的结构 压力表 毛细管 温包、膨胀液 在温度测量系统中，感受温度变化的元件称感温元件；将温度转换成其它物理量（如电压、电阻等）输出的仪表称温度传感器（或温度变送器）。 习惯上，按测温范围不同，将600℃以上的测温仪表称为高温计，把测量600℃以下测温仪表称为温度计。 根据感温元件与被测物质是否接触，将温度检测仪表分为接触式和非接触式两大类。 第二节 热电偶温度计 一、热电偶 第二节 热电偶温度计 热电现象及测温原理 热电现象及测温原理 热电现象及测温原理 如果使冷端温度T0固定，则对一定材料的热电偶，其总电势就只与温度T成单值函数关系 ： 第二节 热电偶温度计 5.2.2热偶的材质和分度表 标准化热电偶 标准化热电偶： 标准化热电偶是指目前在国际上被公认的比较好的热电材料组成的热电偶，它们已列入工业标准化文件，具有统一的分度表。标准化文件还对同一型号的标准化热电偶规定了统一的热电极材料及其化学成分、热电性质和允许偏差，因此同一型号的热电偶有良好的互换性。 热偶的材质和分度表 常用热电偶的种类（看书后按下面表格进行整理） 第二节 热电偶温度计 （1）热电极 热电偶常以热电极材料种类来命名，其直径大小是由价格、机械强度、导电率以及热电偶的用途和测量范围等因素来决定的。 贵金属热电极直径大多是0.13～0.65 mm； 普通金属热电极直径为0.5～3.2mm。 热电极长度由使用、安装条件，特别是工作端在被测介质中插入深度来决定，通常为350～2000 mm，常用的长度为350 mm。 (3)保护套管 为使热电极与被测介质隔离，免受化学侵蚀或机械损伤，热电极套上绝缘管后再装入套管内。 对保护套管的要求一方面要经久耐用，能耐温度急剧变化，耐腐蚀，不分解出对电极有害的气体，有良好的气密性及足够的机械强度；另一方面是传热良好； 常用的材料有金属和非金属