1、刘玉长第二章 温度检测与仪表第一节 温标及测温方法 第二节 热电偶温度计第三节 电阻温度计第四节 辐射温度计 第五节 测温仪表的选择及安装 第六节 新型温度传感器 第七节 工业特殊测温技术刘玉长第一节 温标及测温方法 一、温标 温度的数值表示称为温标 。它 利用一些物质的 “相平衡温度 ”作为 固定点 刻在 “标尺 ”上，而固定点中间的温度值则是利用一种函数关系 (内插函数或称为内插方程 )来描述 。各类温度计的刻度均由温标确定。v 温标 三要素 ：温度计、固定点和内插方程。v 温标不是温度标准 (Temperature Standard)，而是温度标尺 (Temperature Scale)
2、的简称。国际上规定的温标有很多种，最常用的是华氏温标 (美国 )、摄氏温标、热力学温标等。刘玉长温 标 名称 有关 规 定华 氏温 标（ ）1714年， Fahrenheit把 标 准大气 压 下 纯 水的沸点和冰点 这 两个恒定温度作固定点 (212 和 32 )， 这 两个温度点之 间 用水 银 温度 计 分成 180等份，每等份定为 1华 氏度 ()。 遗 憾：把冰点定 为 32度而不是 0度。 列氏温 标(oR)1731年 Raumur提出：水的冰点被定 为 列氏 0度，而沸点 则为 列氏 80度。因 为 标 准 浓 度的酒精在水的冰点和沸点之 间 体 积 从 1000单 位膨 胀 到
3、 1080单 位。 摄 氏温 标 ( )1742年 Celsius提出：最初定 义 “水的冰点定 为 一百 摄氏度，沸点定 为 零 摄 氏度，其 间 分成一百等分，一等分 为 一 摄 氏度 ”。第二年将刻度 颠 倒 过 来使用，即当今用法。当前 应 用最广， ITS-90有 专门 定 义 。开氏温 标 (K)1854年 Kelvin提出：把 绝对 零度 (0K)到水的三相点温度 (273.16K)等分 为 273.16份，每份就是 1开氏度。其分度 间 隔和 摄 氏温 标间 隔一致， t(1 )=T(1K)。兰 氏温 标(oR)Rankine 温 标 是美国工程界使用的一种温 标 。起点也为绝
4、对 零度，水的冰点和沸点分 别为 491.67和671.67兰 氏度 (oR) ，中 间 分成 180等分，每一等分 为1oR 。刘玉长几种温标间的换算关系摄氏度 =5(华氏度 -32)/9摄氏度 =开氏度 -273.15摄氏度 =5兰氏度 /9-273.15摄氏度 =1.25列氏度=华氏度 = 1.8摄氏度 +32华氏度 = 1.8开氏度 -459.67华氏度 =兰氏度 -459.67华氏度 =2.25列氏度 +32=开氏度 =摄氏度 +273.15开氏度 = 1.25列氏度 +273.15开氏度 = 5(华氏度 -32)/9 +273.15开氏度 = 5兰氏度 /9 刘玉长热力学温标 /开
5、氏温标 /绝对温标 (K) 热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最科学的温标，是由开尔文 (Kelvin)根据热力学定律提出来的，因此又称开氏温标，其起点为绝对零度，故又称绝对温标。它的符号是 T， 单位是开尔文 (K)。威廉 汤姆逊 开尔文勋爵像刘玉长国际实用温标 (IPTS-90/ITS-90) 国际实用温标 (international practical temperature scale)也称国际温标，是一种国际协议性温标，它与热力学温标接近，且复现精度高，使用方便。国际计量委员会第 18界国际计量大会 (CGPM)第七号决议，授权予 1989年会议通过 “1990国际温标 IT
6、S-90”，并从 1990年1月 1日开始在全世界范围内采用 【 我国 1994.1.1开始全面实施 】 。它定义了一系列温度的固定点，测量和重现这些固定点的标准仪器以及计算公式，例如水的三相点为 273.16K(0.01 C)等。 刘玉长二、测温方法及分类 测温方法很多种，可分为：v 按 测量方法 可分为 接触式 和 非接触式 ；v 按 工作原理 可分为 膨胀式、电阻式、热电式、辐射式 等；v 按 输出方式 分，有 自发电型、非电测型 等；v 按 用途 分，有 基准温度计和工业温度计 。 刘玉长应用热膨胀原理测温 测量原理 物体受热时产生膨胀液体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计玻璃管温度计 双金属温度计刘玉长体积热膨胀式 不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。气体的体积与热力学温度成正比刘玉长接触式： 测温元件与被测对象接触，依靠传热和对流进行热交换。优点： 结构简单、可靠，测温精度较高。缺点： 由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量，这样 容易破坏被测对象的温度场， 同时带来测温过程的延迟现象，不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。不适于直接对 腐蚀性 介质测量。
