自然科学1温度测量概述.pptx

1、温度测量概述一、温度与温标1.温度：是描述物体冷热程度的 物理量。 温度是一个特殊的物理量，称之“内涵量”；国际单位制中其他6个物理量称之为“广延量”，它们是可以叠加的。2.温标：是温度的数值表示方法。 3.温标的三要素：温度计、固定点和内插方程3.1温度计（测温仪器）：选择测温物质，确定它随温度变化的属性。3.2固定点：利用一些物质的“相”平衡温度作为温标基本点，并对每个点温度给以确定的数值，这些点就称为固定温度点。3.3内插方程：用来确定各固定点之间任意温度数值的数学关系式。4.经验温标：借助于某一物质的物理量与温度变化的关系，用实验方法或经验公式所确定的温标。具有较大影响的是摄氏温标和华

2、氏温标。4.1华氏温标：1714年德国人华伦海脱制造了玻璃水银温度计。他规定水的沸腾温度为212度。氯化铵和冰的混合温度为0度，用来标定玻璃水银温度计，温度计两固定点温度之间的距离等分为212份，每一等份称为华氏一度，记做1，这种标定温度计的方法称为华氏温标。冰的融化温度为32。4.2摄氏温标：1740年瑞典热摄尔塞斯把冰的融化温度规定为0度，把水的沸腾温度规定为100度，用这两个固定点温度来标定玻璃水银温度计， 将两固定点温度之间的距离等分为100份，每一等份称为摄氏一度，记做1，这种标定温度计的方法称为摄氏温标。华氏温度tF和摄氏温度tC的换算关系例：tC32，tF？经验温标的缺点在于它的

3、局限性和随意性。5.热力学温标温度T是热量Q的函数，而与工作介质无关。6.热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度，符号T，亦称绝对温度。单位开尔文，符号K。7.开尔文：是水三相点热力学温度的热力学温度的第二种表示方法： 摄氏温度，符号t，单位摄氏度，符号。 8.国际温标：是经国际协议而采用的易于高精度复现且在当时的知识水平和技术条件下尽可能接近热力学温标的国际上通用的经验温标。9.国际温标通常具备以下条件：（1）尽可能的接近热力学温度；（2）复现精度高，各国均能以很高的准确度复现同样的温标，确保温度量值的统一；（3）用于复现温标的标准温度计，使用方便，性能稳定。1990国际温标（ITS-90

4、）简介ITS-90的热力学温度仍记作T，为了区别以前的温标。用“T90”代表新温标的热力学温度。其单位仍是K,于此并用的摄氏温度记为“t90”，单位， t90T90-273.15ITS-90与IPTS-68（75版）相比主要有以下几点变化：温度下限由13.81K延伸到0.65K;固定温度点由13个增加到17个，且数值多有变化；作为温标的内插仪器，铂铑10铂热电偶被铂电阻温度计和光电温度计所代替；温标方程做了进一步的简化，10.温度测量的基本原理两个冷热程度不同的物体，当它们相互接触后，就会产生热量交换，使原有的平衡状态受到破坏，较热的物体逐渐变冷些，较冷的物体逐渐变热些，经过一段时间后，就不再

5、发生热量交换，这两个物体处于同样的冷热状态，即称之为热平衡状态。热平衡状态是温度概念建立及温度测量的基础。热平衡定律 如果两个物体分别和第三个物体处于相同的热平衡状态，若将这两个物体互相接触时，也必然处于同样的热平衡状态，这个实验事实称为热平衡定律。 热平衡定律是温度最基本的性质。 热平衡定律也是使用温度计测量温度的原理。一切互为热平衡的物体具有相同的温度。11.温度的测量方法 根据温度传感器的使用方式，通常分为接触法和非接触法两类。接触法：温度计要与被测物体有良好的热接触，使两者达到热平衡。非接触法：利用物体的热辐射能随温度变化的原理测定的物体温度。接触法和非接触法测温特性测量方法 接触法非

6、接触法特点测量热容量小和移动物体有困难，可测量移动部位温度，便于多点集中测量和自动控制不改变被测介质温度，通常测量移动物体的表面温度测量条件测量元件要与被测对象很好接触，接触测温元件不要使被测对象的温度发生变化由被测对象发出的辐射能充分照射到检测元件，被测对象的有效发射率要准确知道或具有重现的可能测量范围容易测量1000以下，但测1800以上温度困难测1000以上温度较准，但测1000以下温度误差大准确度通常为0.51，依据测量条件可达0.01通常为20，条件好的可达510响应速度通常较大，约12min较小，约23s12.温度计的分类：按测温原理分类： 膨胀式温度计：水银温度计、有机液体温度计、双金属温度计。压力式温度计：液体压力式温度计、蒸汽式压力温度计。电阻温度计：铂电阻温度计、铜电阻温度计、热敏电阻温度计。热电偶温度计：热电偶温度计热辐射温度计：光电温度计、光学温度计、辐射温度计、比色温度计。按准确度等级分类：基准温度计；工作基准温度计；一等标准温度计；二等标准温度计；工作用各种温度计。