溫度計常識

另一方面，溫度測量的基本概念溫度是表示物體冷熱程度的物理量。 溫度只能通過隨溫度變化的物體特性間接測量，測量物體溫度值的比例稱為溫度比例。 規定溫度讀取開始點(零點)和測量溫度的基本單位。 現在國際上常用的溫度標準是華氏、攝氏、熱力學溫度標準和國際實用溫度標準。 華氏溫度標準( oF )在標準大氣壓下，冰的熔點分為32度，水的沸點分為212度，中間分為180等分，苐yi次規定為新聞氏1度，符號為off。 攝氏溫度(℃)在標準大氣壓下，冰的熔點分為0度，水的沸點分為100度，中間分為100等分，第1分為報紙氏1度，符號規定為℃。 熱力學溫度坐標也稱為開爾文溫度坐標，或者也稱為溫度坐標，將分子運動停止時的溫度規定為零度，將記號規定為k。 國際實用溫度標準是國際協議性溫度標準，接近熱力學溫度標準，再現精度高，使用方便。 現在國際通用的溫度標準是1975年第15屆國際權力大會上通過的“1968年國際實用溫度標準-1975年修訂版”，記載為IPTS-68(Rev-75 )。 但是，由于IPTS-68溫度顯示存在一定不足，國際計量委員會在18次國際計量大會第7號決議中1989年會議上通過了1990年國際溫度標準ITS-90，用IPTS-68代替了ITS-90溫度標準。 我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90國際溫度標準。 1990年國際溫度標準( ITS-90 )介紹如下。 1 .溫度單位的熱力學溫度(符號t )是基本功能的物理量，其單位為開爾文(符號k )，定義為水三相點的熱力學溫度的1/273.16。 在以往的溫度基準的定義中，使用與273.15K (冰點以下)之間的差來表現溫度，因此現在該方法還存在。 根據定義，攝氏的大小和開爾文一樣，溫度差也可以用攝氏和開爾文來表示。 國際溫度標準ITS-90定義了國際開爾文溫度(符號T90 )和國際攝氏溫度(符號T90 )的2 .國際溫度標準ITS-90的通則ITS-90從0.65K向普朗克輻射法則用單色輻射實際可測定的zui高溫度。 ITS-90被設定為，在整個范圍內，任何溫度的T90值都非常接近采用溫度坐標時t的zui佳推定值，與直接測定熱力學溫度相比，T90的測定非常方便，且具有精密、高的再現性。 3. ITS-90的定義*溫度區域在0.65K到5.00K之間，t9由3He和4hh的蒸氣壓和溫度的關系式定義。 第二溫度區在3.0K與氖三相點( 24.5661K )之間的T90定義為氦氣溫度計，第二溫度區在平衡氫三相點( 13.8033K )與銀的凝固點( 961.78℃)之間，T90定義為鉑電阻溫度計中定義的T90定義為普朗克輻射定律，再現設備是光學高溫計。 二、溫度測量儀的分類溫度測量儀根據測溫方式分為接觸式和非接觸式。 一般來說，接觸式測溫計的測溫計比較簡單可靠，測量精度高，但是測溫元件和被測介質需要充分的熱交換，達到熱平衡需要時間，因此在存在測溫延遲現象的同時，受到高溫材料的限制，不能應用于高溫測量。 非接觸式儀表測溫是以熱輻射的原理來測量溫度的，測溫元件不需要與被測介質接觸，測溫范圍廣，沒有測溫上限的限制，沒有破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也較快，但受物體發射率、測距、煙塵、水分等外在因素的影響，測量誤差較大。 三、熱電偶是工業上zui常用的溫度檢測元件之一。 ①具有測量精度高的優點。 由于熱電偶直接與被測對象接觸，因此不受中間介質的影響。 ②測量范圍廣。 通常的熱電偶可以從-50~+1600℃連續測量，特定的特殊熱電偶zui可以測量到-269℃(例如鐵鎳鉻合金)，zui可以測量到+2800℃(例如鎢-錸)。 ③結構簡單，使用方便。 熱電偶通常由兩種不同的電線組成，且不受大小和開頭限制，外面有保護套，使用方便。 1 .熱電偶測溫的基本原理是，如圖2-1-1所示，焊接2種不同材料的導體或半導體a和b，構成一個閉合電路。 當導體a和b的兩個執著點1和2之間存在溫度差時，在兩者之間產生電動勢，在電路中產生大電流的現象被稱為熱電效應。 熱電偶利用這個效果發揮作用。 2、熱電偶的種類和結構形成(1)熱電偶的種類常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶2種。 調用的標準熱電偶是指國家標準規定了熱電勢與溫度的關系、允許誤差、統一的標準尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標準化的熱電偶不及使用范圍或數量級標準化的熱電偶，一般也沒有統一的標度表，主要用于特殊情況下的測量。 標準化熱電偶我國自1988年1月1日起，熱電偶和熱阻均按IEC國際標準生產，將s、b、e、k、r、j、t 7種標準化熱電偶指定為中國統一設計型熱電偶。 (2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠且穩定地工作，在其結構中①構成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固②兩個熱電極相互絕緣，必須防止短路③補償導線與熱電偶自由端的連接必須簡單可靠 3 .熱電偶的冷端的溫度補償，由于熱電偶的材料一般是貴重的(特別是采用貴金屬的情況)，因此從測溫點到計量儀表的距離較遠，為了節約熱電偶的材料，降低成本，通常采用補償導線將熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度穩定的控制室，與計量儀表端子連接 必須指出，熱電偶補償導線的作用只是將熱電偶的冷端子移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端子的溫度變化對測溫的影響，不能進行補償。 因此，為了補償冷卻溫度t0&ne，還需要其他修正方法，對0℃下的測溫產生影響。 使用熱電偶補償導線時，要注意形式一致，不能搞錯極性，補償導線和熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。 四、測溫電阻體是中低溫區zui中常用的溫度檢測器。 其主要特點是測量精度高，性能穩定。 其中鉑電阻的測量度zui高，不僅廣泛應用于工業測溫，而且成為標準的標準儀器。 1 .測溫電阻體的測溫原理和材料測溫電阻體是根據金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加的特性進行溫度測定的。 熱電阻幾乎都是純金屬材料制成的，現在大多使用zui的是鉑和銅，除此之外，現在還開始用中值、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。 2 .熱阻的結構(1)精通型熱阻工業中常用的熱阻感溫元件(電阻體)的結構和特征如表2-1-11所示。 根據測溫電阻體的測溫原理，被測溫度的變化直接通過測溫電阻體的電阻值的變化來測量，因此測溫電阻體的引線等各種引線電阻的變化對溫度測量有影響。 (2)護套熱阻體護套熱阻體是組合了溫感元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套筒的堅固的體，如圖2-1-7所示，外徑一般為&phi； 2~&phi； 8mm，zui小可達&phi； mm。 與普通型熱阻體相比，具有體積小、內部無氣隙、熱慣性上測量滯后小的優點②機械性能好、耐振動、耐沖擊③能彎曲、安裝容易④壽命長。 (3)端面熱阻端面熱阻感溫元件用經過特殊處理的電阻線材卷繞，與溫度計端面緊密接觸，其結構如圖2-1-8所示。 這與一般的軸向熱電阻體相比，能夠更準確且迅速地反映被測量端面的實際溫度，適用于測量金屬和其他工件的端面溫度。 (4)隔爆型隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型的隔爆型熱電阻體在Bla~B3c級區域可用于有爆炸危險場所的溫度測量。 3 .構成測溫電阻體系統的測溫電阻體系統一般由測溫電阻體、連接線、顯示器等構成。 ①測溫電阻體與顯示器的分度代號必須一致②為了消除連接導線電阻變化的影響，必須注意必須采用三線式連接法。 (2)護套測溫電阻體護套測溫電阻體是組合了感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套筒的堅固的體，如圖2-1-7所示，其外徑一般為&phi； 2~&phi； 8mm，zui小可達&phi； mm。 與普通型熱阻體相比，具有體積小、內部無氣隙、熱慣性上測量滯后小的優點②機械性能好、耐振動、耐沖擊③能彎曲、安裝容易④壽命長。 (3)端面熱阻端面熱阻感溫元件用經過特殊處理的電阻線材卷繞，與溫度計端面緊密接觸，其結構如圖2-1-8所示。 這與一般的軸向熱電阻體相比，能夠更準確且迅速地反映被測量端面的實際溫度，適用于測量金屬和其他工件的端面溫度。 (4)隔爆型熱阻隔爆型熱阻通過特殊結構的端子箱，其殼體內部的爆炸性混合氣體受火花、電弧等的影響，電阻的斷路修理必須改變電阻線的長度來影響電阻值，因此zui更換新的電阻，采用焊接修理時，焊接后必須通過檢查后使用 　

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