自然科學(xué)1溫度測量概述課件

溫度測量概述1.溫度測量概述1.一、溫度與溫標

2.一、溫度與溫標

2.1.溫度：是描述物體冷熱程度的

物理量。3.1.溫度：是描述物體冷熱程度的

溫度是一個特殊的物理量，稱之“內(nèi)涵量”；國際單位制中其他6個物理量稱之為“廣延量”，它們是可以疊加的。

4.

4.2.溫標：是溫度的數(shù)值表示方法。5.2.溫標：是溫度的數(shù)值表示方法。5.3.溫標的三要素：

溫度計、固定點和內(nèi)插方程6.3.溫標的三要素：

溫度計、固定點和內(nèi)插方程6.3.1溫度計（測溫儀器）：選擇測溫物質(zhì)，確定它隨溫度變化的屬性。7.3.1溫度計（測溫儀器）：選擇測溫物質(zhì)，確定它隨溫度變化的屬3.2固定點：利用一些物質(zhì)的“相”平衡溫度作為溫標基本點，并對每個點溫度給以確定的數(shù)值，這些點就稱為固定溫度點。8.3.2固定點：利用一些物質(zhì)的“相”平衡溫度作為溫標基本點，并3.3內(nèi)插方程：用來確定各固定點之間任意溫度數(shù)值的數(shù)學(xué)關(guān)系式。9.3.3內(nèi)插方程：用來確定各固定點之間任意溫度數(shù)值的數(shù)學(xué)關(guān)系式4.經(jīng)驗溫標：借助于某一物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實驗方法或經(jīng)驗公式所確定的溫標。具有較大影響的是攝氏溫標和華氏溫標。10.4.經(jīng)驗溫標：借助于某一物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實驗4.1華氏溫標：1714年德國人華倫海脫制造了玻璃水銀溫度計。他規(guī)定水的沸騰溫度為212度。氯化銨和冰的混合溫度為0度，用來標定玻璃水銀溫度計，溫度計兩固定點溫度之間的距離等分為212份，每一等份稱為華氏一度，記做1℉，這種標定溫度計的方法稱為華氏溫標。冰的融化溫度為32℉。11.4.1華氏溫標：1714年德國人華倫海脫制造了玻璃水銀溫度計4.2攝氏溫標：1740年瑞典熱攝爾塞斯把冰的融化溫度規(guī)定為0度，把水的沸騰溫度規(guī)定為100度，用這兩個固定點溫度來標定玻璃水銀溫度計，將兩固定點溫度之間的距離等分為100份，每一等份稱為攝氏一度，記做1℃，這種標定溫度計的方法稱為攝氏溫標。12.4.2攝氏溫標：1740年瑞典熱攝爾塞斯把冰的融化溫度規(guī)定為華氏溫度tF和攝氏溫度tC的換算關(guān)系

13.華氏溫度tF和攝氏溫度tC的換算關(guān)系

13.例：tC＝32℃，tF＝？

14.例：tC＝32℃，tF＝？

14.經(jīng)驗溫標的缺點在于它的局限性和隨意性。15.經(jīng)驗溫標的缺點在于它的局限性和隨意性。15.5.熱力學(xué)溫標溫度T是熱量Q的函數(shù)，而與工作介質(zhì)無關(guān)。16.5.熱力學(xué)溫標16.6.熱力學(xué)溫標所確定的溫度數(shù)值稱為熱力學(xué)溫度，符號T，亦稱絕對溫度。單位開爾文，符號K。17.6.熱力學(xué)溫標所確定的溫度數(shù)值稱為熱力學(xué)溫度，符號T，亦稱絕7.開爾文：是水三相點熱力學(xué)溫度的18.7.開爾文：是水三相點熱力學(xué)溫度的18.熱力學(xué)溫度的第二種表示方法：攝氏溫度，符號t，單位攝氏度，符號℃。19.熱力學(xué)溫度的第二種表示方法：攝氏溫度，符號t，單20.20.

21.21.8.國際溫標：是經(jīng)國際協(xié)議而采用的易于高精度復(fù)現(xiàn)且在當時的知識水平和技術(shù)條件下盡可能接近熱力學(xué)溫標的國際上通用的經(jīng)驗溫標。22.8.國際溫標：是經(jīng)國際協(xié)議而采用的易于高精度復(fù)現(xiàn)且在當時的知9.國際溫標通常具備以下條件：（1）盡可能的接近熱力學(xué)溫度；（2）復(fù)現(xiàn)精度高，各國均能以很高的準確度復(fù)現(xiàn)同樣的溫標，確保溫度量值的統(tǒng)一；（3）用于復(fù)現(xiàn)溫標的標準溫度計，使用方便，性能穩(wěn)定。23.9.國際溫標通常具備以下條件：23.1990國際溫標（ITS-90）簡介ITS-90的熱力學(xué)溫度仍記作T，為了區(qū)別以前的溫標。用“T90”代表新溫標的熱力學(xué)溫度。其單位仍是K,于此并用的攝氏溫度記為“t90”，單位℃，t90＝T90-273.1524.1990國際溫標（ITS-90）簡介ITS-90的熱力學(xué)溫度ITS-90與IPTS-68（75版）相比主要有以下幾點變化：溫度下限由13.81K延伸到0.65K;固定溫度點由13個增加到17個，且數(shù)值多有變化；作為溫標的內(nèi)插儀器，鉑銠10－鉑熱電偶被鉑電阻溫度計和光電溫度計所代替；溫標方程做了進一步的簡化，25.ITS-90與IPTS-68（75版）相比主要有以下幾點變化26.26.27.27.10.溫度測量的基本原理兩個冷熱程度不同的物體，當它們相互接觸后，就會產(chǎn)生熱量交換，使原有的平衡狀態(tài)受到破壞，較熱的物體逐漸變冷些，較冷的物體逐漸變熱些，經(jīng)過一段時間后，就不再發(fā)生熱量交換，這兩個物體處于同樣的冷熱狀態(tài)，即稱之為熱平衡狀態(tài)。熱平衡狀態(tài)是溫度概念建立及溫度測量的基礎(chǔ)。28.10.溫度測量的基本原理兩個冷熱程度不同的物體，當它們相互接

熱平衡定律

如果兩個物體分別和第三個物體處于相同的熱平衡狀態(tài)，若將這兩個物體互相接觸時，也必然處于同樣的熱平衡狀態(tài)，這個實驗事實稱為熱平衡定律。

熱平衡定律是溫度最基本的性質(zhì)。熱平衡定律也是使用溫度計測量溫度的原理。29.

熱平衡定律

如果兩個物體分別和第三一切互為熱平衡的物體具有相同的溫度。30.30.11.溫度的測量方法

根據(jù)溫度傳感器的使用方式，通常分為接觸法和非接觸法兩類。31.11.溫度的測量方法

根據(jù)溫度傳感器的使用方式，通常分接觸法：溫度計要與被測物體有良好的熱接觸，使兩者達到熱平衡。32.接觸法：溫度計要與被測物體有良好的熱接觸，使兩者達到熱平衡。非接觸法：利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定的物體溫度。33.非接觸法：利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定的物體溫度。接觸法和非接觸法測溫特性測量方法接觸法非接觸法特點測量熱容量小和移動物體有困難，可測量移動部位溫度，便于多點集中測量和自動控制不改變被測介質(zhì)溫度，通常測量移動物體的表面溫度測量條件測量元件要與被測對象很好接觸，接觸測溫元件不要使被測對象的溫度發(fā)生變化由被測對象發(fā)出的輻射能充分照射到檢測元件，被測對象的有效發(fā)射率要準確知道或具有重現(xiàn)的可能測量范圍容易測量1000℃以下，但測1800℃以上溫度困難測1000℃以上溫度較準，但測1000℃以下溫度誤差大準確度通常為0.5％～1％，依據(jù)測量條件可達0.01％通常為20℃，條件好的可達5～10℃響應(yīng)速度通常較大，約1～2min較小，約2～3s34.接觸法和非接觸法測溫特性測量方法接觸法非12.溫度計的分類：

35.12.溫度計的分類：

35.按測溫原理分類：膨脹式溫度計：水銀溫度計、有機液體溫度計、雙金屬溫度計。壓力式溫度計：液體壓力式溫度計、蒸汽式壓力溫度計。電阻溫度計：鉑電阻溫度計、銅電阻溫度計、熱敏電阻溫度計。熱電偶溫度計：熱電偶溫度計熱輻射溫度計：光電溫度計、光學(xué)溫度計、輻射溫度計、比色溫度計。36.按測溫原理分類：膨脹式溫度計：水銀溫度計、有機液體溫度計、按準確度等級分類：基準溫度計；工作基準溫度計；一等標準溫度計；二等標準溫度計；工作用各種溫度計。37.按準確度等級分類：基準溫度計；37.13.溫度計的選擇1.使用溫度范圍，準確度及測量誤差是否能達到要求，2.響應(yīng)速度。互換性及可靠性如何，3.讀數(shù)、記錄、控制、報警等操作是否方便，4.