山東建筑大學熱工檢測課第3章課件

第3章溫度測量概述第1節(jié)國際溫標第2節(jié)各種測溫方法簡介第3章溫度測量概述第1節(jié)國際溫標第2節(jié)各種測溫方法簡1溫度是表征物體冷熱程度的物理量溫度是描述系統(tǒng)不同自由度能量分布狀況的物理量溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量溫度是表征物體冷熱程度的物理量2熱力學中卡諾定理指出：一個理想的卡諾機，當它工作于溫度為T2的熱源與溫度為T1的冷源之間，它從熱源中吸收的熱量Q2與向冷源中放出的熱量Q1，應遵循以下關系：這就是建立熱力學溫標的物理基礎。如果指定了一個定點溫度數(shù)值，就可以通過熱量比求得未知溫度值熱力學中卡諾定理指出：一個理想的卡諾機，當它工作于溫度為T23第1節(jié)國際溫標國際實用溫標是用來復現(xiàn)熱力學溫標的，簡稱IPTS-68，它是由1968年國際權度會議通過的。這個溫標經(jīng)過20多年使用，發(fā)現(xiàn)了一些問題，已無法滿足現(xiàn)代科學發(fā)展對溫度測量的要求。國際計量委員會決定用1990年國際溫標（ITS-90）代替IPTS-68。在1990年國際溫標中指出，熱力學溫標是基本物理量。單位開爾文，符號為K。它規(guī)定水的三相點熱力學溫度為273.16K，定義開爾文一度等于水三相點熱力學溫度的1/273.16。

第1節(jié)國際溫標國際實用溫標是用來復現(xiàn)熱力學溫標的，簡稱IPT4用來量度溫度高低的尺度稱為溫度標尺，簡稱溫標。應用較多的有攝氏溫標、熱力學溫標、國際實用溫標。

攝氏溫標與熱力學溫標的關系

T=t+273.15一溫度的單位用來量度溫度高低的尺度稱為溫度標尺，簡稱溫標。應用較多的有攝5二ITS-90的溫度范圍

ITS-90的一些規(guī)定如下：定義了固定點，共有17個。規(guī)定不同區(qū)域內的基準儀器。二ITS-90的溫度范圍ITS-90的一些規(guī)定如下：6二ITS-90的溫度范圍由0.65K到4He臨界點（~5.2K）溫度范圍為一溫度段，在此溫度段內用3He和4He周期壓力與溫度的關系來確定溫度。由4He沸點（~4.2K）到氖三相點（~24.6K）溫度范圍內，T90的確定采用在三個規(guī)定溫度點分度過的3He或4He氣體溫度計內插。這三個點分別是氖三相點（~24.6K）、平衡氫三相點（~13.8K）和4He正常沸點（~4.2K）。二ITS-90的溫度范圍由0.65K到4He臨界點（~5.7由平衡氫三相點（~13.8K）到銀凝固點（~962℃），這個溫度段內，標準儀器應用鉑電阻溫度計。銀凝固點（~962℃）以上溫度區(qū)間采用普朗克定律外推。由平衡氫三相點（~13.8K）到銀凝固點（~962℃），這個8四、溫度標準的傳遞

與國際實用溫標有關的基準儀器均由國家指定機構（我國由中國計量科學研究所）保存，并通過下級計量機構（如省、市級的技術監(jiān)督局）進行傳遞，通常采用較高級對較低級進行校驗。

四、溫度標準的傳遞與國際實用溫標有關的基準9第2節(jié)各種測溫方法簡介溫度計可以按測頭的測溫原理、測頭的材料和測頭是否必須與被測介質接觸進行分類。按照

測頭是否必須與被測介質接觸可以分為接觸式和非接觸式。

第2節(jié)各種測溫方法簡介溫度計可以按測頭的測溫原理、測頭的材10

接觸法當兩個物體接觸后，經(jīng)過足夠長的時間達到熱平衡后，則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計，就可以用它對另一個物體實現(xiàn)溫度測量，這種測溫方式稱為接觸法。特點：溫度計要與被測物體有良好地熱接觸，使兩者達到熱平衡。接觸法11非接觸法利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度，這種測溫方式稱為非接觸法。特點：不與被測物體接觸，也不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小。通常用來測定1000℃以上的移動、旋轉或反應迅速的高溫物體的溫度。非接觸法12一膨脹式溫度計液體膨脹式溫度計固體膨脹式溫度計一膨脹式溫度計液體膨脹式固體膨脹式131液體膨脹式溫度計液體的體積隨溫度升高而膨脹.液體的膨脹系數(shù)遠比玻璃要高,當溫度升高時液體的體積的升高量要比玻璃的體積的升高量要大,這大出來的部分就可以用來標注溫度.1液體膨脹式溫度計液體的體積隨溫度升高而膨脹.液體的膨脹系14液體體積的膨脹量液體在0℃的體積液體膨脹系數(shù)玻璃溫泡膨脹系數(shù)溫度升高1℃時，液體在毛細管中上升的高度液體體積的膨脹量液體在0℃的體積液體膨脹系數(shù)玻璃溫泡膨脹系數(shù)15玻璃的選取：當溫度超過300℃時，應采用硅硼玻璃，500℃以上要采用石英玻璃。組成四部分：液體存儲器、毛細管、標尺、安全泡。液體可為：水銀、酒精、甲苯等玻璃的選?。寒敎囟瘸^300℃時，應采用硅硼玻璃，500℃以16玻璃管溫度計測溫誤差分析

露出液柱的校正：使用時必須嚴格掌握溫度計的插入深度，因為溫度刻度是在溫度計液柱全部浸入介質中標定的，而使用時液柱可按下式求其修正值。

n為露出液柱所占的度數(shù)；K為工作液體對玻璃的相對膨脹系數(shù)；t為主溫度計指示的讀數(shù)(℃)；t0為液柱露出部分所處的環(huán)境溫度。玻璃管溫度計測溫誤差分析露出液柱的校正：使用時必須嚴格掌握17例如,某一測量蒸汽管道中蒸汽溫度的水銀溫度計指示值為280℃,溫度計插入深度處的刻度是60℃,液柱露出部分的環(huán)境平均溫度為30℃,求蒸汽的真實溫度.例如,某一測量蒸汽管道中蒸汽溫度的水銀溫度計指示值為280℃182固體膨脹式溫度計工作原理利用固體受熱膨脹原理制成的溫度計分為桿式溫度計、雙金屬溫度計桿式溫度計：利用固體（一般采用膨脹系數(shù)較大的金屬）材料構成2固體膨脹式溫度計工作原理19山東建筑大學熱工檢測課第3章ppt課件20用線脹系數(shù)不同的兩種材料構成的材料片作為感溫元件，當溫度變化時，兩種材料的膨脹不同，雙材料片就產(chǎn)生與被測溫度大小成比例的變形，這種變形通過相應的傳動機構由指針指示出溫度數(shù)值。用線脹系數(shù)不同的兩種材料構成的材料片作為感溫元件，當溫度變化21雙金屬溫度計它的感溫元件是由膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片牢固地結合在一起制成?？勺鳒囟壤^電控制、極值溫度控制信號固定端自由端雙金屬溫度計它的感溫元件是由膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片牢固地結22雙金屬溫度計雙金屬溫度計23

二壓力式溫度計

利用感溫包(有銅質和不銹鋼兩種)中液體或氣體受熱膨脹,使彈性元件產(chǎn)生偏轉,帶動度盤轉動指示出被測介質的溫度。

二壓力式溫度計利用感溫包(有銅質和24組成

溫包、毛細管、感壓元件（彈簧管、波紋管等）組成溫包、毛細管、感壓元件（彈簧管、波紋管等）25分類按所充物質相態(tài)分充氣式、沖液式、蒸發(fā)式按功能分：指示式、記錄式、報警式和溫度調節(jié)式等分類26

1液體壓力式溫度計