常用的溫度測(cè)量方法

Word文檔常用的溫度測(cè)量方法溫度的測(cè)量方法，根據(jù)測(cè)量溫度所使用工具以及原理的不同，通常分為以下幾種：

電阻變化：熱敏導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受熱后導(dǎo)致的電阻值變化。

熱膨脹：固體、氣體、液體等在受熱后發(fā)生的熱膨脹。

熱電效應(yīng)：不同材質(zhì)導(dǎo)線連接的閉合回路，兩接點(diǎn)的溫度不同，造成回路內(nèi)所產(chǎn)生熱電勢(shì)。

熱輻射：物體的熱輻射隨溫度的變化而變化。

其它：射流測(cè)溫、渦流測(cè)溫、激光測(cè)溫等。

下表是各種不同溫度計(jì)的量程和優(yōu)缺點(diǎn)比較表3-1各種溫度計(jì)的比較

型式工作原理種類使用溫度范圍/℃優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)接觸式熱膨脹玻璃管溫度計(jì)-580結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，使用便利，測(cè)量精確?????，價(jià)格低廉測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)量限制，易碎，不能記錄和遠(yuǎn)傳雙金屬溫度計(jì)-580結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，機(jī)械強(qiáng)度大，價(jià)格低廉精度低，量程和使用范圍易有限制壓力式溫度計(jì)-600結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，不怕震驚，具有防爆性，價(jià)格低謙精度低，測(cè)溫距離較遠(yuǎn)時(shí)，儀表的滯后現(xiàn)象較嚴(yán)峻熱電阻鉑、銅電阻溫度計(jì)-800測(cè)溫精度高，便于遠(yuǎn)距離、儀器測(cè)量和自動(dòng)掌握不能測(cè)量高溫，由于體積大，測(cè)量點(diǎn)溫度較困難半導(dǎo)體溫度計(jì)-350熱電偶銅-康銅溫度計(jì)-400測(cè)溫范圍廣，精度高，便于遠(yuǎn)距離、集中測(cè)量和自動(dòng)掌握需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償，在低溫段測(cè)量時(shí)精度低鉑-鉑銠溫度計(jì)200-1800非接觸式輻射輻射式高溫計(jì)100-2021感溫元件不破壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng)，測(cè)溫范圍廣只能測(cè)高溫，低溫段測(cè)量不準(zhǔn)，環(huán)境條件會(huì)影響測(cè)量精確?????度。

下面對(duì)幾種常用溫度計(jì)進(jìn)行性具體的說(shuō)明：

（一）玻璃管溫度計(jì)

1.常用玻璃管溫度計(jì)

特點(diǎn)：玻璃管溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、價(jià)格廉價(jià)、讀數(shù)便利，而且有較高的精度

種類：試驗(yàn)室用得最多的是水銀溫度計(jì)和有機(jī)液體溫度計(jì)。水銀溫度計(jì)測(cè)量范圍廣、刻度勻稱、讀數(shù)精確?????，但玻璃管破損后會(huì)造成汞污染。有機(jī)液體（如乙醇、苯等）溫度計(jì)著色后讀數(shù)明顯，但由于膨脹系數(shù)隨溫度而變化，故刻度不勻稱，讀數(shù)誤差較大。2.玻璃管溫度計(jì)的安裝和使用

（1）玻璃管溫度計(jì)應(yīng)安裝在沒(méi)有大的振動(dòng)，不易受碰撞的設(shè)備上。特殊是有機(jī)液體玻璃溫度計(jì)，假如振動(dòng)很大，簡(jiǎn)單使液柱中斷。

（2）玻璃管溫度計(jì)的感溫泡中心應(yīng)處于溫度變化最敏感處。

（3）玻璃管溫度計(jì)要安裝在便于讀數(shù)的場(chǎng)所。不能倒裝，也應(yīng)盡量不要傾斜安裝。

（4）為了削減讀數(shù)誤差，應(yīng)在玻璃管溫度計(jì)愛護(hù)管中加入甘油、變壓器油等，以排解空氣等不良導(dǎo)體。

（5）水銀溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)按凸面最高點(diǎn)讀數(shù)；有機(jī)液體玻璃溫度計(jì)則按凹面最低點(diǎn)讀數(shù)。

（6）為了精確?????地測(cè)定溫度，用玻璃管溫度計(jì)測(cè)定物體溫度時(shí)，假如指示液柱不是全部插入欲測(cè)的物體中，會(huì)使測(cè)定值不精確?????，必要時(shí)需進(jìn)行校正。

3.玻璃管溫度計(jì)的校正

玻璃管溫度計(jì)的校正方法有以下兩種：

（1）與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)在同一狀況下比較

試驗(yàn)室內(nèi)將被校驗(yàn)的玻璃管溫度計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)插入恒溫糟中，待恒溫槽的溫度穩(wěn)定后，比較被校驗(yàn)溫度計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的示值。示值誤差的校驗(yàn)應(yīng)采納升溫校驗(yàn)，由于對(duì)于有機(jī)液體來(lái)說(shuō)它與毛細(xì)管壁有附著力，在降溫時(shí)，液柱下降會(huì)有部分液體停留在毛細(xì)管壁上，影響讀數(shù)精確?????。水銀玻璃管溫度計(jì)在降溫時(shí)也會(huì)因磨擦發(fā)生滯后現(xiàn)象。

（2）利用純質(zhì)相變點(diǎn)進(jìn)行校正

①用水和冰的混合液校正0℃

②用水和水蒸汽校正100℃

（二）熱電偶溫度計(jì)

1.熱電偶測(cè)溫原理

熱電偶是依據(jù)熱電效應(yīng)制成的一種測(cè)溫元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，結(jié)實(shí)耐用，使用便利，精度高，測(cè)量范圍寬，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)掌握，是應(yīng)用很廣泛的一種溫度計(jì)。假如取兩根不同材料的金屬導(dǎo)線A和B，將其兩端焊在一起，這樣就組成了一個(gè)閉合回路。由于兩種不同金屬的自由電子密度不同，當(dāng)兩種金屬接觸時(shí)在兩種金屬的交界處，就會(huì)因電子密度不同而產(chǎn)生電子集中，集中結(jié)果在兩金屬接觸面兩側(cè)形成靜電場(chǎng)即接觸電勢(shì)差。這種接觸電勢(shì)差僅與兩金屬的材料和接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)，溫度愈高，金屬中自由電子就越活躍，致使接觸處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度增加，接觸面電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)增高。由此可制成熱電偶測(cè)溫計(jì)。

2.常用熱電偶的特性

幾種常用的熱電偶的特性數(shù)據(jù)見表3-2。使用者可以依據(jù)表中列出的數(shù)據(jù)，選擇合適的二次儀表，確定熱電偶的使用溫度范圍。表3-2常用熱電偶特性表

熱電偶名稱型號(hào)分度號(hào)100℃的熱電勢(shì)/mV最高使用溫度/℃長(zhǎng)期短期鉑銠10*-鉑WRLBLB-30.64313001600鎳鉻-考銅WREAEA-26.95600800鎳鉻-鎳硅WRNEU-24.0959001200銅-康銅WRCKCK4.29202100注：*10指含量為10%。

3.熱電偶的校驗(yàn)

（1）對(duì)新焊好的熱電偶需校對(duì)電勢(shì)-溫度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查有無(wú)復(fù)制性，或進(jìn)行單個(gè)標(biāo)定。

（2）對(duì)所用熱電偶定期進(jìn)行校驗(yàn)，測(cè)出校正曲線，以便對(duì)高溫氧化產(chǎn)生的誤差進(jìn)行校正。

（三）熱電阻溫度計(jì)

１.概述

熱電阻溫度計(jì)是一種用途極廣的測(cè)溫儀器。

它具有測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，靈敏度高，信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳送和記錄等特點(diǎn)。

熱電阻溫度計(jì)包括金屬絲電阻溫度計(jì)和熱敏電阻溫度計(jì)兩種。

電阻溫度計(jì)的性質(zhì)如表3-3所示。

表3-3電阻溫度計(jì)的使用溫度

種類使用溫度范圍/℃溫度系數(shù)/℃-1鉑電阻溫度計(jì)-8900.0039鎳電阻溫度計(jì)150以下0.0062銅電阻溫度計(jì)150以下0.0043熱敏電阻溫度計(jì)350以下0.03（四）金屬絲電阻溫度計(jì)

1.工作原理

熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而轉(zhuǎn)變的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。純金屬及多數(shù)合金的電阻率隨溫度上升而增加，即具有正的溫度系數(shù)。在肯定溫度范圍內(nèi)，電阻-溫度關(guān)系是線性的。溫度的變化，可導(dǎo)致金屬導(dǎo)體電阻的變化。這樣，只要測(cè)出電阻值的變化，就可達(dá)到測(cè)量溫度的目的。

圖3-1為熱電阻的作用原理，感溫元件1是以直徑為0.03~0.07mm的純鉑絲2繞在有鋸齒的云母骨架3上，再用兩根直徑約為0.5~1.4mm的銀導(dǎo)線作為引出線4引出，與顯示儀表5連接。當(dāng)感溫元件上鉑絲的溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻值隨溫度而變化，并呈肯定的函數(shù)關(guān)系。將變化的電阻值作為信號(hào)輸入具有平衡或不平衡電橋回路的顯示儀表以及調(diào)整器和其它儀表等，即能測(cè)量或調(diào)整被測(cè)量介質(zhì)的溫度。

由于感溫元件占有肯定的空間，所以不能像熱電偶那樣，用它來(lái)測(cè)量“點(diǎn)”的溫度，當(dāng)要求測(cè)量任何空間內(nèi)或表面部分的平均溫度時(shí)，熱電阻用起來(lái)特別便利。

熱電阻溫度計(jì)的缺點(diǎn)是不能測(cè)定高溫，因流過(guò)電流大時(shí)，會(huì)發(fā)生自熱現(xiàn)象而影響精確?????度。

2.金屬熱電阻溫度計(jì)基本參數(shù)

金屬熱電阻溫度計(jì)的基本參數(shù)如表3-4所示。

表3-4熱電阻的基本參數(shù)

名稱代號(hào)分度號(hào)溫度測(cè)量范圍0℃時(shí)的電阻值電阻比及其允差/℃R0及其允差/W鉑熱電阻WZB-8501.3910±0.0010銅熱電阻WZG-2001.428±0.002鎳熱電阻WZN-2401.617±0.007(五）熱敏電阻溫度計(jì)

熱敏電阻體是在錳、鎳、鈷、鐵、鋅、鈦、鎂