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温度及温度仪表的基本知识

来源：安徽赛科自动化工程有限公司   2015年08月18日 14:21  

    安徽天康专业生产温度仪表，热电偶、热电阻、双金属温度计等测温仪表。下边简单普及下关于温度及温度仪表的知识：

    温度是表征物体或系统的冷热程度的物理量。根据分子物理学理论，温度反映了物体中分子无规则热运动的剧烈程度。物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程，特别是化学反应过程，都是在一定的温度范围内进行的。所以，在工业生产和科学实验中，人们经常会遇到温度和温度检测与控制的问题。
    一、温标
     温标是用来量度物体温度高低的标尺，它是温度的一种数值表示，一个温标主要包括两个方面的内容：一是给出温度数值化的一套规则和方法，例如规定温度的读数起点（零点）；二是给出温度的测量单位。
    常用温标简介
    （1）经验温标借助于某一种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称作经验温标。它主要指摄氏温标和华氏温标两种。这两种温标都是根据液体（水银）受热后体积膨胀的性质建立起来。
      摄氏温标是把在标准大气压下水的冰点定为零度，把水的沸点定为100度的一种温标。在零度到100度之间划分100等分，每一等分为一摄氏度，单位符号为℃。摄氏温标虽不是统一规定的温标，但我国目前暂时还可继续使用。
       华氏温标规定在标准大气压下水的冰点为32度，水的沸点为212度，中间划分为180等分，每一等分为一华氏度，单位符号为。F。华氏温标已被我国所淘汰，不再使用。
       由此可见，用不同温标所确定的温度数值是不同的；另外，上述经验温标是用水银作温度计的测温介质，由于依附于具体物质的性质而带有任意性，不能严格地保证世界各国所采用的基本测温单位*一致。
    （2）热力学温标又称开尔文温标，单位符号为K。热力学温标是以热力学第二定律为基础的一种理论温标，已由计量大会采纳作为统一的基本温标。它有一个零度，低于零度的温度不可能存在。热力学温标的特点是不与某一特定的温度计相，并与测温物质的性质无关，是由卡诺定理推导出来的，所以用热力学温标所表示的热力学温度被认为是的温度教值。
    热力学中的卡诺热机是一种理想的机器，实际上并不存在，因此热力学温标是一种纯理论的理想温标，无法直接实现。
    （3）实用温标为了实用方便，上协商决定，建立一种既能体现热力学温度（即能保证较高的准确度），又使用方便、容易实现的温标，这就是实用温标，又称温标。该温标选择了一些固定点（可复现的平衡态）温度作为温标基准点；规定了不同温度范围内的基准仪器；固定点温度间采用内插公式，这些公式建立了标准仪器示值与温标数值间的关系。随着科学技术的发展，固定点温度的数值和基准仪器的准确度会越来越高，内插公式的精度也会不断提高，因此温标在不断更新和*，准确度会不断提高，并尽可能接近热力学温标。
    *个温标是1927年建立的，记为ITS-27。1948年、1968年和1990年进行了几次较大修改，相继有ITS-48、ITS-68和ITS-90。目前我国已开始采用ITS-90。

二、温度检测仪表的分类及特点
    温度检测根据敏感元件与被测介质接触与否分为接触式和非接触式两大类。
    接触式温度测量的特点是感温元件直接与被测对象相接触，两者进行充分的热交换，zui后达到热平衡，此时感温元件的温度与被测介质的温度必然相等，温度计的示值就是被测介质的温度。接触式测温的测温精度相对较高，直观可靠，测温元件价格较低，但由于感温元件与被测介质直接接触，会影响被测介质的热平衡状态，而接触不良又会增加测温误差；若被测介质具有腐蚀性或温度太高亦将严重影响感温元件的性能和寿命。根据测温转换的原理，接触式测温可分为膨胀式（如温度管水银温度计、双金属温度计）、热阻式、热电式等多种形式。
    非接触式温度测量的特点是感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接受被测物体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度。因此，非接触武测温具有不改变被测物体的温度分布，热惯性小，测温上限可设计得很高，便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点。例如机场、学校用来测体温的红外温度计就属于非接触器式温度计。

两类测温方法的主要特点：

（1）  接触式 ：

测量条件：感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过感温元件能承受的上限温度：被测对象不对感温元件产生腐蚀。

测量范围：特别适合1200℃以下，热容大，无腐蚀性对象的连续在线测温，对高于1300℃以上的温度测量较困难。

精度：工业用表通常为1．O、0.5、0.2及0.1级，实验室用表可达0. 01级。

响应速度：慢，通常为几十秒到几分

（2）非接触式：

测量条件：需准确知道被测对象表面发射率；被测对象的辐射能充分照射到检测元件上。

测量范围：原理上测量范围可以从超低温到*温，但1000℃以下，测量误差大，能测运动物体和热容小的物体温度。

精度：通常为1.0、1.5、2.5级。

响应速度：快，通常为2-3s。

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