第八章溫度測量_機(jī)械工程測試技術(shù)

1、機(jī)械工程測試技術(shù)機(jī)械工程測試技術(shù) 溫度測量（溫度測量（2）第八章第八章內(nèi)容內(nèi)容 1、溫度測量基礎(chǔ)、溫度測量基礎(chǔ)2、熱電偶測溫技術(shù)、熱電偶測溫技術(shù)3、電阻法測溫技術(shù)、電阻法測溫技術(shù)4、溫度儀表的標(biāo)定、溫度儀表的標(biāo)定5、其它、其它重點(diǎn)重點(diǎn)：掌握熱電偶與熱電阻兩種測溫方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場合掌握熱電偶與熱電阻兩種測溫方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場合 溫度測量背景溫度測量背景 n國際單位制七個基本的物理量國際單位制七個基本的物理量n測量領(lǐng)域測量領(lǐng)域動力、機(jī)械、化工、冶金、制冷、航天、電子、動力、機(jī)械、化工、冶金、制冷、航天、電子、1 1、溫度測量基礎(chǔ)、溫度測量基礎(chǔ) 量量的的名名稱稱 ( (Q Qu ua

2、an nt ti it ty y) ) 單單位位名名稱稱 ( (N Na am me e) ) 單單位位符符號號( (S Sy ym mb bo ol l) ) 長長度度 ( (l le en ng gt th h) ) 米米( (m me et te er r) ) m m 質(zhì)質(zhì)量量 ( (m ma as ss s) ) 千千克克( (公公斤斤) )( (k ki il lo og gr ra am m) ) k kg g 時時間間 ( (t ti im me e) ) 秒秒 ( (s se ec co on nd d) ) s s 電電流流 ( (e el le ec ct tr ri i

3、c c c cu ur rr re en nt t) ) 安安培培 ( (a am mp pe er re e) ) A A 熱熱力力學(xué)學(xué)溫溫度度 ( (t th he er rm mo od dy yn na am mi ic c t te em mp pe er ra at tu ur re e) ) 開開爾爾文文( (k ke el lv vi in n) ) K K 物物質(zhì)質(zhì)的的量量 ( (a am mo ou un nt t o of f s su ub bs st ta an nc ce e) ) 摩摩爾爾( (m mo ol le e) ) m mo ol l 發(fā)發(fā)光光強(qiáng)強(qiáng)度度

4、( (l lu um mi in no ou us s i in nt te en ns si it ty y) ) 坎坎德德拉拉( (c ca an nd de el la a) ) c cd d 溫度的概念溫度的概念物體熱平衡狀態(tài)下物體熱平衡狀態(tài)下冷熱程度冷熱程度的物理量的物理量微觀上微觀上溫度是物體內(nèi)部溫度是物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動分子熱運(yùn)動激烈程度的標(biāo)志，是激烈程度的標(biāo)志，是度量分子熱運(yùn)動度量分子熱運(yùn)動平均動能平均動能大小的指標(biāo)大小的指標(biāo)宏觀上宏觀上溫度是決定系統(tǒng)熱平衡的宏觀性質(zhì)。當(dāng)兩個系統(tǒng)溫度是決定系統(tǒng)熱平衡的宏觀性質(zhì)。當(dāng)兩個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，它們擁有的處于平衡狀態(tài)時，它們擁有的共同性質(zhì)

5、共同性質(zhì)1 1、溫度測量基礎(chǔ)、溫度測量基礎(chǔ)TA C TB C 152 2、熱電偶測溫、熱電偶測溫R1dcRsRCubateR3R2RCRTRBR調(diào)RD熱電偶熱電偶 補(bǔ)償電路補(bǔ)償電路 外電路可調(diào)電阻外電路可調(diào)電阻 動圈式儀表動圈式儀表熱電勢測量熱電勢測量n直流電位差計(jì)：與已知的直流電位差計(jì)：與已知的標(biāo)準(zhǔn)電勢標(biāo)準(zhǔn)電勢相比較相比較 使輸入信號回路沒有電流流過使輸入信號回路沒有電流流過消除內(nèi)部壓降消除內(nèi)部壓降校正工作電流回路校正工作電流回路：標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池E EK K、標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻R RK K、高精度檢流計(jì)、高精度檢流計(jì)G G測量過程測量過程2 2、熱電偶測溫、熱電偶測溫 當(dāng)把開關(guān)當(dāng)把開關(guān)K轉(zhuǎn)

6、向轉(zhuǎn)向1位時，整定可調(diào)位時，整定可調(diào)電阻，使得檢流計(jì)指零，可得到精電阻，使得檢流計(jì)指零，可得到精確的工作電流確的工作電流IEK/RK 當(dāng)把開關(guān)當(dāng)把開關(guān)K轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向2位時，即接入被位時，即接入被測熱電勢測熱電勢eX；調(diào)節(jié)觸點(diǎn)；調(diào)節(jié)觸點(diǎn)B，使檢流，使檢流計(jì)指零，則電流計(jì)指零，則電流I在在RAB（可精確知可精確知道道）上的電壓降即為熱電勢）上的電壓降即為熱電勢eXEKG檢流計(jì)檢流計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻RKA BexKE21標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池Rj可調(diào)電阻可調(diào)電阻I熱電偶熱電偶 t.XABeI R熱電勢測量熱電勢測量n數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表特點(diǎn)特點(diǎn)分辨率很高，直接接受熱電偶的電勢信號分辨率很高，直接接受熱電偶

7、的電勢信號具有很高的輸入阻抗（兆歐數(shù)量級）、多次放大濾波具有很高的輸入阻抗（兆歐數(shù)量級）、多次放大濾波模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示完全可以忽略電極材料的粗細(xì)和引線的長短以及電阻的變化等造完全可以忽略電極材料的粗細(xì)和引線的長短以及電阻的變化等造成的測量誤差成的測量誤差2 2、熱電偶測溫、熱電偶測溫MV數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表測溫誤差分析測溫誤差分析n傳熱傳熱誤差：傳熱現(xiàn)象存在誤差：傳熱現(xiàn)象存在n分度分度誤差：材料誤差：材料成分成分不符以及均勻性差不符以及均勻性差n補(bǔ)償補(bǔ)償導(dǎo)線誤差：補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電極材料的熱電性導(dǎo)線誤差：補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電極材料的熱電性質(zhì)不完全相同，只是替代了昂貴的熱電極材料質(zhì)

8、不完全相同，只是替代了昂貴的熱電極材料n冷端溫度誤差：補(bǔ)償電橋法只能在個別冷端溫度誤差：補(bǔ)償電橋法只能在個別設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度段段才能完全補(bǔ)償才能完全補(bǔ)償n顯示儀表基本誤差：由儀表的精度等級決定顯示儀表基本誤差：由儀表的精度等級決定n線路電阻誤差：線路總電阻偏差和變化引起線路電阻誤差：線路總電阻偏差和變化引起2 2、熱電偶測溫、熱電偶測溫?zé)犭娕純?yōu)點(diǎn)熱電偶優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、價格低廉、測溫范圍寬、正結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、價格低廉、測溫范圍寬、正確度高、輸出信號便于遠(yuǎn)距離傳輸確度高、輸出信號便于遠(yuǎn)距離傳輸流體、固體、及表面溫度均可用它測量流體、固體、及表面溫度均可用它測量微型熱電偶可用于快速及動態(tài)

9、溫度測量微型熱電偶可用于快速及動態(tài)溫度測量熱電偶缺點(diǎn)：熱電偶缺點(diǎn)：需要恒定的冷端溫度需要恒定的冷端溫度2 2、熱電偶測溫、熱電偶測溫在工業(yè)生產(chǎn)中，中低溫度的測量大多采用電阻溫度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中，中低溫度的測量大多采用電阻溫度計(jì) 國際溫標(biāo)：國際溫標(biāo)：13.81K630C，鉑電阻溫度計(jì)作為，鉑電阻溫度計(jì)作為基準(zhǔn)儀器基準(zhǔn)儀器熱電阻分類：金屬絲電阻、膜電阻、熱敏電阻熱電阻分類：金屬絲電阻、膜電阻、熱敏電阻電阻溫度計(jì)優(yōu)點(diǎn)電阻溫度計(jì)優(yōu)點(diǎn)測量精度高，復(fù)現(xiàn)性好測量精度高，復(fù)現(xiàn)性好由于由于電信號傳遞電信號傳遞，利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測、控制，以及多點(diǎn)切換，利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測、控制，以及多點(diǎn)切換靈敏度高，輸出信號強(qiáng)，便于

10、表檢測顯示靈敏度高，輸出信號強(qiáng)，便于表檢測顯示測溫范圍測溫范圍:0.3K 900K:0.3K 900K缺點(diǎn)缺點(diǎn)使用貴金屬鉑使價格昂貴使用貴金屬鉑使價格昂貴體積較大、熱慣性大，不宜作動態(tài)測量體積較大、熱慣性大，不宜作動態(tài)測量3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫電阻法電阻法測溫原理測溫原理 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值是溫度的函數(shù)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值是溫度的函數(shù)n當(dāng)溫度升高當(dāng)溫度升高1時，大多數(shù)金屬的阻值要時，大多數(shù)金屬的阻值要增加增加0.40.6%，而半導(dǎo)體的電阻值要，而半導(dǎo)體的電阻值要減小減小36%n一般純金屬在溫度變化范圍不大時，其電阻值與溫一般純金屬在溫度變化范圍不大時，其電阻值與溫度的關(guān)系近似為度

11、的關(guān)系近似為n某些半導(dǎo)體的電阻值與溫度的關(guān)系為某些半導(dǎo)體的電阻值與溫度的關(guān)系為3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫010ttaRRtt000ln00)11(ttttBttRRttttBeRR電阻電阻溫度特性曲線溫度特性曲線鉑、銅的電阻特性曲線比較理想鉑、銅的電阻特性曲線比較理想 半導(dǎo)體的電阻特性曲線半導(dǎo)體的電阻特性曲線3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫?zé)犭娮锜犭娮璨牧喜牧线x擇選擇n電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)a要大要大，制成的溫度傳感器的靈敏度越高。電阻溫度系，制成的溫度傳感器的靈敏度越高。電阻溫度系數(shù)與材料的純度有關(guān)，純度越高，數(shù)與材料的純度有關(guān)，純度越高，a值就越大，且穩(wěn)定值就越大，且穩(wěn)定n材料

12、的材料的電阻率要大電阻率要大，這樣可使熱電阻體積較小，熱慣性較小，對溫，這樣可使熱電阻體積較小，熱慣性較小，對溫度變化的響應(yīng)就比較快度變化的響應(yīng)就比較快n線性或?yàn)槠交奶匦郧€，而且有良好重復(fù)性線性或?yàn)槠交奶匦郧€，而且有良好重復(fù)性n易于加工復(fù)制，價格便宜易于加工復(fù)制，價格便宜3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫幾種熱電阻材料特性金屬電阻：金屬電阻：工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n鉑電阻鉑電阻具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，容易提純，便于加工具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，容易提純，便于加工最常用的材料最常用的材料用于用于13.81K630范圍內(nèi)的測溫、也是基準(zhǔn)溫度計(jì)范圍內(nèi)的測溫、也是基準(zhǔn)溫度計(jì)

13、3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫31227320320/102735.4/108019.5/109083.38500).1(0200)100(.1CCCBCAttBtARRtttCtBtARRttHT-101HT-101鉑電阻元鉑電阻元件件（honeywell ） 分度號：分度號：pT100,pT1000pT100,pT1000量程：量程：-200-450-200-450精度：精度：A A：0.06 B0.06 B：0.120.12外形：外形： 1.61.63.2 23.2 25 5 金屬電阻：金屬電阻：工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n膜鉑電阻膜鉑電阻用真空沉積的用真空沉積

14、的薄膜技術(shù)薄膜技術(shù)把鉑把鉑濺射濺射在陶瓷基片上，膜厚在在陶瓷基片上，膜厚在2m以內(nèi)，以內(nèi)，用玻璃燒結(jié)料固定用玻璃燒結(jié)料固定Ni(或或Pd)引線，經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件引線，經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件微型化、反應(yīng)快微型化、反應(yīng)快3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫金屬電阻：金屬電阻：工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n銅電阻銅電阻溫度系數(shù)溫度系數(shù)a高于其它金屬的值，價格低廉，易于提純高于其它金屬的值，價格低廉，易于提純在在-50150范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系缺點(diǎn)缺點(diǎn)電阻率小，體積較大，銅電阻絲細(xì)而長，故機(jī)械強(qiáng)度降低電阻率小，體積較大，銅電阻絲細(xì)而長，故機(jī)械強(qiáng)度降低易氧化，

15、只能用于無侵蝕性介質(zhì)易氧化，只能用于無侵蝕性介質(zhì)3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫CtRRt/1025.4).1(30半導(dǎo)體電阻半導(dǎo)體電阻具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)：溫度降低時，其電阻值增加，靈敏度增大具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)：溫度降低時，其電阻值增加，靈敏度增大具有靈敏度高、體積小、熱容量小的優(yōu)點(diǎn)，可作為精密溫度測量具有靈敏度高、體積小、熱容量小的優(yōu)點(diǎn)，可作為精密溫度測量常用的測溫電阻有鍺電阻和熱敏電阻常用的測溫電阻有鍺電阻和熱敏電阻n鍺電阻鍺電阻電阻溫度關(guān)系很穩(wěn)定，重復(fù)性很好電阻溫度關(guān)系很穩(wěn)定，重復(fù)性很好迄今所研究過的半導(dǎo)體中最理迄今所研究過的半導(dǎo)體中最理想的低溫測量元件想的低溫測量元件標(biāo)定一次可長

16、期使用，而且它的測量精度可達(dá)到標(biāo)定一次可長期使用，而且它的測量精度可達(dá)到0.005K許多國家將鍺電阻溫度計(jì)作為許多國家將鍺電阻溫度計(jì)作為4.2K20K之間的標(biāo)準(zhǔn)測溫儀表之間的標(biāo)準(zhǔn)測溫儀表3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫半導(dǎo)體電阻半導(dǎo)體電阻n熱敏電阻熱敏電阻測量靈敏度較高、成本低、體積小、重復(fù)性好，可測量靈敏度較高、成本低、體積小、重復(fù)性好，可滿足不同測溫對象的要求，而且適合動態(tài)測量滿足不同測溫對象的要求，而且適合動態(tài)測量缺點(diǎn)是性能不穩(wěn)定，缺點(diǎn)是性能不穩(wěn)定，互換性差互換性差，導(dǎo)致測量精度不，導(dǎo)致測量精度不高高空調(diào)系統(tǒng)的溫控元件空調(diào)系統(tǒng)的溫控元件n二極管溫度計(jì)二極管溫度計(jì)當(dāng)流過晶體管當(dāng)流過晶體管

17、P-N結(jié)的電流恒定時，則結(jié)的電流恒定時，則P-N結(jié)之間結(jié)之間的電壓降會因溫度的升高而降低，兩者之間近似地的電壓降會因溫度的升高而降低，兩者之間近似地成線性關(guān)系成線性關(guān)系P-N結(jié)傳感器結(jié)傳感器優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，分辨率可達(dá)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，分辨率可達(dá)0.1以上，線性度以上，線性度比熱敏電阻好，重復(fù)性和穩(wěn)定性好比熱敏電阻好，重復(fù)性和穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：互換性差，需自己動手標(biāo)定缺點(diǎn)：互換性差，需自己動手標(biāo)定3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫二極管二極管-10在低溫下在低溫下正向電壓降溫度曲線正向電壓降溫度曲線 阻值測量阻值測量給予一定工作電流，測量熱電阻上的電壓降來反映阻值給予一定工作電流，測量熱電阻上的電壓降

18、來反映阻值工作電流大小對測量靈敏度影響很大工作電流大小對測量靈敏度影響很大工作電流不能太小工作電流不能太小工作電流太大，在熱電阻上產(chǎn)生熱量工作電流太大，在熱電阻上產(chǎn)生熱量測量誤差測量誤差常用測量方法：動圈式儀表、電位差計(jì)和平衡電橋常用測量方法：動圈式儀表、電位差計(jì)和平衡電橋3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫電壓回路電壓回路UIR電流回路電流回路阻值測量阻值測量n動圈式儀表：動圈式儀表：作為測差儀表作為測差儀表給予一定工作電流，測量熱電阻上的電壓降來反映阻值給予一定工作電流，測量熱電阻上的電壓降來反映阻值測量線路：測量線路：電橋動圈式儀表電橋動圈式儀表 電橋：電橋： R0、R2、R3、R4、RW

19、 （均為錳銅）、（均為錳銅）、 Rt 電源：電源： 穩(wěn)壓穩(wěn)壓4伏直流伏直流3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫R4R2R3R0RDRwRtRwRw穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路 橋路橋路 動圈式儀表動圈式儀表錳銅阻值不隨溫度變化錳銅阻值不隨溫度變化Rw作為每根連線總電阻和作為每根連線總電阻和調(diào)整，使達(dá)到規(guī)定的調(diào)整，使達(dá)到規(guī)定的5工作電流不超過工作電流不超過6mA非線性嚴(yán)重，對刻度和測量非線性嚴(yán)重，對刻度和測量工作不利工作不利阻值測量阻值測量n電位差計(jì)電位差計(jì)采用采用四線制接法四線制接法：兩根電流引線和兩根電壓引線兩根電流引線和兩根電壓引線消除連接電阻影響消除連接電阻影響開關(guān)開關(guān)K閉合后調(diào)節(jié)可調(diào)電阻閉合后調(diào)節(jié)可

20、調(diào)電阻Rs使回路電流使回路電流I的數(shù)值達(dá)到規(guī)定值（太的數(shù)值達(dá)到規(guī)定值（太小降低測量精度，太大產(chǎn)生焦耳熱誤差），用毫安表測小降低測量精度，太大產(chǎn)生焦耳熱誤差），用毫安表測3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫 通過切換開關(guān)依次用電位差計(jì)測量通過切換開關(guān)依次用電位差計(jì)測量Rt和和RB上的電壓降，分別為上的電壓降，分別為Ut和和UB 測量精度高：測量精度高：RB 、Ut、UB 、I穩(wěn)定穩(wěn)定 標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻RB阻值可根據(jù)阻值可根據(jù)Rt大小選取大小選取 主要用于實(shí)驗(yàn)室精確測量主要用于實(shí)驗(yàn)室精確測量BBttRUURERtRBK電位差計(jì)IRS毫安表毫安表四線制接法四線制接法S阻值測量阻值測量n平衡電橋平衡電橋

21、測量電阻的精度很高，實(shí)驗(yàn)室用平衡電橋誤測量電阻的精度很高，實(shí)驗(yàn)室用平衡電橋誤差可小于十萬分之幾，工業(yè)用電橋也很易達(dá)差可小于十萬分之幾，工業(yè)用電橋也很易達(dá)到到 0.5級以上級以上三線制接線法：可以減少線路電阻隨環(huán)境溫三線制接線法：可以減少線路電阻隨環(huán)境溫度變化帶來的測量誤差度變化帶來的測量誤差R2=R3 時，三線制接法能夠完全消除環(huán)境溫時，三線制接法能夠完全消除環(huán)境溫度通過連接導(dǎo)線造成的影響度通過連接導(dǎo)線造成的影響3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫R3R2R1RtGRGRwR0E三線制接法RtRlRlRl阻值測量阻值測量n溫度變送器溫度變送器3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫特性特性 線性化輸出

22、線性化輸出420mA標(biāo)準(zhǔn)信號標(biāo)準(zhǔn)信號 環(huán)氧樹脂澆注工藝，防震、防潮環(huán)氧樹脂澆注工藝，防震、防潮 熱電偶變送器冷端自動補(bǔ)償熱電偶變送器冷端自動補(bǔ)償 電源極性反接保護(hù)電路電源極性反接保護(hù)電路 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 輸入信號輸入信號: Pt100、 Pt1000 、Cu50、K、E、S 供電電壓供電電壓:1735V 負(fù)載電阻負(fù)載電阻:0500 輸出信號輸出信號:DC 420mA. 電壓誤差電壓誤差: 0.005%V 精度精度:0.1%、0.2% 功耗功耗: 0.5W 工作環(huán)境工作環(huán)境:-2080, 95%RHSTWBSTWB系列溫度變送器系列溫度變送器測溫誤差分析測溫誤差分析n傳熱誤差：熱傳導(dǎo)和熱輻射而

23、引起的誤差傳熱誤差：熱傳導(dǎo)和熱輻射而引起的誤差 n分度誤差分度誤差 使用熱電阻的實(shí)際電阻溫度關(guān)系和統(tǒng)一的分度表存在差值。使用熱電阻的實(shí)際電阻溫度關(guān)系和統(tǒng)一的分度表存在差值。 n焦耳熱引起的誤差：電流在電阻上產(chǎn)生的熱量焦耳熱引起的誤差：電流在電阻上產(chǎn)生的熱量 n線路電阻引起的誤差線路電阻引起的誤差 線路電阻不完全符合規(guī)定數(shù)值會引起測溫誤差線路電阻不完全符合規(guī)定數(shù)值會引起測溫誤差 n顯示儀表基本誤差：儀表的精度等級確定顯示儀表基本誤差：儀表的精度等級確定3 3、熱電阻法測溫、熱電阻法測溫標(biāo)定的意義標(biāo)定的意義n熱電偶經(jīng)過一段時間的使用，實(shí)際精度等級下降熱電偶經(jīng)過一段時間的使用，實(shí)際精度等級下降 熱端

24、受氧化、腐蝕以及在高溫下熱電偶材料的再結(jié)晶等均會熱端受氧化、腐蝕以及在高溫下熱電偶材料的再結(jié)晶等均會使它的溫差電特性發(fā)生變化使它的溫差電特性發(fā)生變化n判斷誤差范圍是否超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)判斷誤差范圍是否超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 通過校驗(yàn)以測出它的熱電特性的變化情況，以確定能否繼續(xù)通過校驗(yàn)以測出它的熱電特性的變化情況，以確定能否繼續(xù)使用使用n溫度計(jì)標(biāo)定的目的：確定溫度計(jì)的精度等級，它包括對新儀溫度計(jì)標(biāo)定的目的：確定溫度計(jì)的精度等級，它包括對新儀表的標(biāo)定和對舊儀表的校驗(yàn)表的標(biāo)定和對舊儀表的校驗(yàn)n比較法、定點(diǎn)法比較法、定點(diǎn)法4 4、測溫儀表標(biāo)定、測溫儀表標(biāo)定基本方法基本方法n比較法比較法 利用高一級準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與

25、被校驗(yàn)的溫度計(jì)置于利用高一級準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與被校驗(yàn)的溫度計(jì)置于同同一溫一溫度環(huán)境中，比較兩者的溫度值度環(huán)境中，比較兩者的溫度值，根據(jù)示值之差確定被校驗(yàn)溫度計(jì)，根據(jù)示值之差確定被校驗(yàn)溫度計(jì)的基本誤差的基本誤差關(guān)鍵：關(guān)鍵：均勻的溫度場均勻的溫度場足夠大的尺寸，減小測量元件的導(dǎo)熱損失足夠大的尺寸，減小測量元件的導(dǎo)熱損失常用的溫度校驗(yàn)裝置常用的溫度校驗(yàn)裝置管狀電爐：采用不同的電加熱絲并調(diào)節(jié)電加熱功率（中高溫度校驗(yàn)）管狀電爐：采用不同的電加熱絲并調(diào)節(jié)電加熱功率（中高溫度校驗(yàn)）中低溫用液體槽：槽內(nèi)裝有電加熱裝置或制冷裝置、攪拌裝置及電接點(diǎn)中低溫用液體槽：槽內(nèi)裝有電加熱裝置或制冷裝置、攪拌裝置及電接點(diǎn)溫

26、度計(jì)可使溫度場均勻并控制恒溫溫度計(jì)可使溫度場均勻并控制恒溫低溫恒溫器：低溫恒溫器包括杜瓦瓶以及瓶內(nèi)恒溫體等。杜瓦瓶內(nèi)盛以低溫恒溫器：低溫恒溫器包括杜瓦瓶以及瓶內(nèi)恒溫體等。杜瓦瓶內(nèi)盛以低沸點(diǎn)的低沸點(diǎn)的低溫液體低溫液體，帶有調(diào)溫系統(tǒng)的恒溫體置于液體中，通過調(diào)節(jié)恒溫，帶有調(diào)溫系統(tǒng)的恒溫體置于液體中，通過調(diào)節(jié)恒溫體內(nèi)的加熱量，可得到從液體沸點(diǎn)到室溫溫區(qū)的任意溫度體內(nèi)的加熱量，可得到從液體沸點(diǎn)到室溫溫區(qū)的任意溫度4 4、測溫儀表標(biāo)定、測溫儀表標(biāo)定基本方法基本方法n定點(diǎn)法定點(diǎn)法 使被校溫度儀表使被校溫度儀表測量某些固定點(diǎn)溫度測量某些固定點(diǎn)溫度，求得讀數(shù)，以檢定儀表質(zhì)，求得讀數(shù)，以檢定儀表質(zhì)量指標(biāo)的方法稱為

27、定點(diǎn)法。這些溫度的固定點(diǎn)由量指標(biāo)的方法稱為定點(diǎn)法。這些溫度的固定點(diǎn)由國際實(shí)用溫標(biāo)國際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)規(guī)定，主要有：定，主要有：物質(zhì)沸點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室中水沸點(diǎn)是最易得到的固定點(diǎn)之一，溫度較高時用硫物質(zhì)沸點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室中水沸點(diǎn)是最易得到的固定點(diǎn)之一，溫度較高時用硫沸點(diǎn)，稍低時用乙醇沸點(diǎn)，在低溫下則用氧、氮、氫或氦沸點(diǎn)。沸點(diǎn)受沸點(diǎn)，稍低時用乙醇沸點(diǎn)，在低溫下則用氧、氮、氫或氦沸點(diǎn)。沸點(diǎn)受氣壓影響很大，所以要同時測量大氣壓數(shù)值進(jìn)行溫度修正氣壓影響很大，所以要同時測量大氣壓數(shù)值進(jìn)行溫度修正凝固點(diǎn)：蒸餾水和純冰的均勻混合物可得到冰融點(diǎn)溫度，通常將冰水混凝固點(diǎn)：蒸餾水和純冰的均勻混合物可得到冰融點(diǎn)溫度，通常將冰水混合物盛在

28、保溫瓶中，以防止冰塊很快溶解合物盛在保溫瓶中，以防止冰塊很快溶解金屬凝固點(diǎn)：高溫溫度計(jì)定點(diǎn)檢定常用的固定點(diǎn)金屬凝固點(diǎn)：高溫溫度計(jì)定點(diǎn)檢定常用的固定點(diǎn) 三相點(diǎn)三相點(diǎn): 物質(zhì)的三相點(diǎn)不受大氣壓的影響，也不需測量壓強(qiáng)，比沸點(diǎn)更物質(zhì)的三相點(diǎn)不受大氣壓的影響，也不需測量壓強(qiáng)，比沸點(diǎn)更好?，F(xiàn)在已研制成功多種密封的三相點(diǎn)容器（如氬、氮、氫、氧等）以好?，F(xiàn)在已研制成功多種密封的三相點(diǎn)容器（如氬、氮、氫、氧等）以及水三相點(diǎn)瓶及水三相點(diǎn)瓶長期穩(wěn)定性和良好復(fù)現(xiàn)性，準(zhǔn)確度達(dá)長期穩(wěn)定性和良好復(fù)現(xiàn)性，準(zhǔn)確度達(dá)0.1mK。4 4、測溫儀表標(biāo)定、測溫儀表標(biāo)定n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測溫傳感器紅外測溫傳感器 原理：溫度輻

29、射紅外線、光電轉(zhuǎn)換原理：溫度輻射紅外線、光電轉(zhuǎn)換溫度在絕對零度以上的物體，都會因自身的分子運(yùn)動而輻射出紅外線，溫度在絕對零度以上的物體，都會因自身的分子運(yùn)動而輻射出紅外線，波長在波長在0.760.76100m 100m 光學(xué)系統(tǒng)，光電探測器，信號放大器及信號處理光學(xué)系統(tǒng)，光電探測器，信號放大器及信號處理 光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，該信號再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值的電信號，該信號再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：便捷，可快速提供溫度測量便捷，可快速提供溫度測量

30、堅(jiān)實(shí)、輕巧，便于攜帶堅(jiān)實(shí)、輕巧，便于攜帶精確在精確在1 1度以內(nèi)度以內(nèi) 5、其它其它溫度場n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測溫傳感器紅外測溫傳感器型號：型號：CT20CT20 -40 -40900900傳感頭：傳感頭： 微型紅外傳感頭重量微型紅外傳感頭重量 40g；尺寸；尺寸 2814mm 具有具有D:S=20:1光學(xué)分辨率光學(xué)分辨率 不銹鋼傳感頭以及聚四氟乙烯電纜可以用于高達(dá)不銹鋼傳感頭以及聚四氟乙烯電纜可以用于高達(dá)180的環(huán)境溫度的環(huán)境溫度變送器：變送器： 發(fā)射率發(fā)射率/透過率調(diào)節(jié)、峰值透過率調(diào)節(jié)、峰值/谷值谷值/平均值測量選擇平均值測量選擇 輸出輸出 0/420mA、010V 數(shù)字輸出數(shù)字

31、輸出 USB/RS232/RS485 重量重量 420g 尺寸尺寸 897030mm 電源電源 9VDC-36VD5、其它其它n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測溫儀紅外測溫儀 儀器型號儀器型號 TI315TI315 測溫范圍測溫范圍 400-1800400-1800 測量精度測量精度 讀數(shù)值的讀數(shù)值的1111（環(huán)境溫度為（環(huán)境溫度為232355） 重復(fù)精度重復(fù)精度 讀數(shù)值的讀數(shù)值的0.50.5 溫度分辨率溫度分辨率 11 響應(yīng)時間響應(yīng)時間 小于小于200ms200ms 工作波段工作波段 2.0-2.5m2.0-2.5m 距離系數(shù)距離系數(shù) 120:1120:1 瞄準(zhǔn)方式瞄準(zhǔn)方式 望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn) 模擬輸出模擬輸出 1mv/ 1mv/ 工作電壓工作電壓 9V9V電池電池5、其它其它n溫度溫度光纖光柵溫度傳感器光纖光柵溫度傳感器全息寫入光柵全息寫入光柵.2nB輸入信號輸入信號反射信號反射信號傳輸信號傳輸信號5、其它其它 光纖布拉格光柵（光纖布拉格光柵（FBGFBG） FBGFBG光柵效應(yīng)：窄帶光學(xué)濾波光柵效應(yīng)：窄帶光學(xué)濾波器器, , 每個每個FBGFBG有獨(dú)自的中心波有獨(dú)自的中心波長長B B、 通過拉伸通過拉伸/ /壓縮光纖光柵，以壓縮光纖光柵，以改變光纖光柵的改