熱能動力工程測試技術05溫度測量2

第五章溫度測量第一節(jié)接觸式溫度計第二節(jié)非接觸式溫度計第三節(jié)氣體溫度計第四節(jié)紅外技術在溫度測量中的應用1第四節(jié)氣體溫度計氣體溫度計是低溫測量技術中常用來測量熱力學溫度的一種儀器?？勺鳛闃硕ㄆ渌麥囟扔嫷幕鶞蕼囟扔嫛?/p>

一、氣體溫度計的基本原理由理想氣體狀態(tài)方程為pV=nRT，測出熱力學溫度。氣體溫度計定容氣體溫度計：常用定壓氣體溫度計測溫泡定溫氣體溫度計在低溫時，氣體分子吸附作用的影響不大，且定容氣體溫度計技術上要求簡單，而且有較高的靈敏感，2T0為室溫；p0為充氣壓力；VB為測溫泡體積；VM為壓力表容積；p為壓力計指示壓力；待測溫度T34

低溫測溫泡B、德銀毛細管C、玻璃毛細管G、玻璃管W和V。二、氣體溫度計結構加一段玻璃毛細管的目的是為了觀察是否有水銀偶然進入毛細管中。隨著測溫泡溫度T而變化的氣體壓力p由管V中水銀面相對于標記O的高度讀出。5三、氣體溫度計的修正

1.工作氣體的非理想性修正低溫時，用維里系數表示真實氣體B(T)和C(T)為第二、三維里系數。

VM?VB，T0?T時，有氣體非理想性引起的溫度誤差為標定溫度與待測溫度越接近，誤差越小。6

2.毛細管體積修正假設毛細管的溫度等于測溫泡的溫度，毛細管體積Vc引起的溫度誤差為

3.測溫泡體積冷縮的修正測溫泡不等容，體積受冷收縮ΔVB引起的誤差為

4.熱分子壓差的修正處在室溫T0下的壓力讀數和低溫泡中的實際壓力有所差別，此項可不進行修正。7第五節(jié)紅外技術在溫度測量中的應用法蘭連接處泄漏8910輻射式溫度計用于高溫(高于700℃)測量，對中溫測量時的輻射不是可見光而是紅外輻射。一、紅外測溫儀被測物體S和參考源R的紅外輻射經調制盤T調制后輸至紅外探測器D，輸出信號經放大器A和整流器K后送至控制放大器C，控制參考源的輻射強度。

當參考源和被測物體的輻射強度一致時，參考源的加熱電流即代表被測溫度。11光學系統(tǒng)有透射式和反射式兩種。3）低于100℃，輻射波段在5～14μm的中、遠紅外波段，采用鍺、硅、熱壓硫化鋅等。反射式采用凹面玻璃反射鏡，鏡的表面鍍金、鋁、鎳、鉻等對紅外輻射反射率高的金屬材料。1）被測溫度700℃以上，輻射波段在～3μm的近紅外區(qū)，采用一般光學玻璃或石英透鏡;2）當溫度在100～700℃，輻射波段在3～5μm的中紅外區(qū)，采用氟化鎂、氧化鎂等熱壓光學透鏡;透射式的透鏡采用的材料：12二、紅外熱像儀物體高于絕對零度都會發(fā)射紅外線，紅外輻射能量與熱力學溫度的四次方成正比。(一)紅外熱像儀的工作原理利用紅外掃描原理測量物體的表面溫度分布，按順序直接測量被測物體各部分發(fā)射出的紅外輻射。13

探測器5產生與紅外輻射的能量成正比的電壓信號，并由視頻監(jiān)視系統(tǒng)實現熱像顯示和溫度場測量。14(二)紅外熱像儀系統(tǒng)的組成1.掃描系統(tǒng)使紅外探測器按順序地接收被測物體各微元面積上的紅外輻射。掃描系統(tǒng)能夠在垂直與水平兩個方向上轉動，測得被測對象二維溫度分布。152.紅外探測器

感受紅外輻射能量并把它轉換成電量。希望探測器具有高的探測率和小的時間常數。

常用熱探測器和光電探測器兩種。

光電探測器的光譜范圍有限，且使用時需要冷卻。3.視頻顯示和記錄系統(tǒng)把紅外探測器提供的電信號轉換成可見圖像。常用陰極射線管(CR