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温检测技术学习第1页/共134页第2页/共134页导言温度 → 标志（物体内部分子无规则热运动剧烈程度）两个物体温度相同 → 热平衡状态(第零定律)基准温度值 → 比较 → 得待测物体的温度第3页/共134页6.1 温度与标定6.2 测温方法分类及其特点6.3 热膨胀式测温方法6.6 辐射法测温6.4 热阻式测温方法6.5 热电式测温方法6.7 新型温度传感器及其测温技术第六章 温度检测技术第4页/共134页6.1 温标与标定6.1.1 温标 原因：目前尚难以直接测量物体内部的分子动能，为了保证温度量值的准确和利于传递，需要建立一个衡量温度的统一标准尺度，即温标。经验温标，热力学温标绝对气体温标国际实用温标和国际温标温标经历了一个逐渐发展，不断修改和完善的渐进过程第5页/共134页6.1 温标与标定1、经验温标 定义：根据某些物质体积膨胀与温度的关系，用实验方法或经验公式所确定的温标称为经验温标。华氏温标：单位：华氏度，记作：℉ 水的冰点为32℉，沸点为212℉ 摄氏温标：单位：摄氏度，记作：℃ 水的冰点为0 ℃ ，沸点为100 ℃第6页/共134页6.1 温标与标定摄氏温度和华氏温度的关系：式中：T — 华氏温度值； t— 摄氏温度值； 局限性： 经验温标均依赖于其规定的测量物质，测温范围也不能超过其上、下限(如摄氏为0℃、l00℃)。超过了这个温区，摄氏将不能进行温度标定。第7页/共134页6.1 温标与标定2、热力学温标以-273.15℃作为零度；单位：开尔文，记作：K；它的每一度大小与摄氏温度每一度大小相同；热力学温度的零度即0K（或-273.15℃）叫绝对零度，它表示在宇宙中只能无限接近，但不可能达到的低温的极限。第8页/共134页6.1 温标与标定3、绝对气体温标从理想气体状态方程入手，来复现热力学温标叫绝对气体温标；若选用同一固定点(水的三相点)来作参考点，则两种温标在数值上将完全相同。第9页/共134页6.1 温标与标定4、国际实用温标和国际温标IPTS一90温标 重申国际实用温标单位仍为K； 热力学温度（T）与摄氏温度（t）之间的换算关系： T = t + 273.15；第10页/共134页6.1 温标与标定6.1.2 标定标准值法 温标标准值→示值→插值→标准温度计标准表法 用已被标定好的更高一级精度的温度计(传感器)进行标定，获得修正值。第11页/共134页6.2 测温方法分类及其特点测温方式 → 接触式和非接触式非接触式测温 接触式温度计 第12页/共134页方 式 接 触 式 非 接 触 式测量条件感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过感温元件能承受的上限温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀需准确知道被测对象表面发射率；被测对象的辐射能充分照射到检测元件上测量范围特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温，对高于l 300℃以上的温度测量较困难原理上测量范围可以从超低温到极高温，但1000℃以下，测量误差大，能测运动物体和热容小的物体温度精度工业用表通常为1.0、0.5、0.2及0.1级，实验室用表可达0.01级通常为1.0、1.5、2.5级响应速度慢，通常为几十秒到几分钟快，通常为2～3秒钟 其它特点整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉，仪表读数直接反映被测物体实际温度；可方便地组成多路集中测量与控制系统整个测温系统结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵；仪表读数通常只反映被测物体表现温度(需进一步转换)；不易组成测温控温一体化的温度控制装置6.2 测温方法分类及其特点第13页/共134页6.3 热膨胀式测温方法属于接触式测温方式一种基本原理：基于物体受热时产生膨胀的原理，分为液体膨胀式和固体膨胀式两类。热膨胀式测温方法的分类液体膨胀式玻璃温度计液体或气体膨胀式压力温度计固体膨胀式双金属温度计第14页/共134页6.3 热膨胀式测温方法6.3.1 玻璃温度计水银凝固点：-38.9℃； 上限：538℃。酒精下限：-62℃；甲苯下限：-90℃；戊烷下限：-20l℃。 全浸式 局浸式较低温度测量 第15页/共134页6.3 热膨胀式测温方法6.3.2 压力温度计 原理：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。温度变化→感温介质体积变化→压力变化→弹簧变形→指针偏转压力温度计结构示意图 毛细管细而长，用于传递压力。长度长，温度计响应慢；管细，准确度高。测温范围：-100℃～ 600℃油、水系统的温度测量第16页/共134页6.3 热膨胀式测温方法第17页/共134页6.3 热膨胀式测温方法6.3.3 双金属温度计 基本原理：固体长度随温度变化而变化，公式如下： 式中：