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溫度丈量外表的原理

閱讀次數(shù)：3466 發(fā)布時間：2015/9/1 19:26:50

溫度丈量外表的原理

溫度丈量外表

很早以前，大家在燒窯和冶鍛時，一般是憑借火焰和被加熱物體的色彩來判斷溫度的高低。據(jù)記載，1780年韋奇伍德依據(jù)瓷珠在高溫下色彩的改變，來辨認燒制陶瓷的溫度，后來又有人依據(jù)陶土制的熔錐在高溫下曲折變形的程度，來辨認溫度。

1709年，德國的華倫海特于荷蘭初次創(chuàng)建溫標，隨后他又經(jīng)過多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰點為32度、沸點為212度、中心分為180度的水銀溫度計，即至今仍沿用的華氏溫度計。

1742年，瑞典的攝爾西烏斯制成另一種水銀溫度計，它以水的沸點為100度、冰點作為 0度。到1745年，瑞典的林奈將這兩個固定點倒置過來，這種溫度計即是至今仍沿用的攝氏溫度計。

早在1735年，就有人測驗使用金屬棒受熱脹大的原理，制造溫度計，到18世紀末，呈現(xiàn)了雙金屬溫度計；1802年，查理斯規(guī)則建立今后，氣體溫度計也隨之得到改善和開展，其精確度和測溫規(guī)模都超過了水銀溫度計。

1821年，德國的塞貝克發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)；同年，英國的戴維發(fā)現(xiàn)金屬電阻隨溫度改變的規(guī)則，這今后就呈現(xiàn)了熱電偶溫度計和熱電阻溫度計。1876年，德國的西門子制造出支鉑電阻溫度計。

輻射溫度計和光學(xué)高溫計是20世紀初，維思規(guī)則和普朗克規(guī)則呈現(xiàn)今后，才真實得到有用。從60年代開端，因為紅外技能和電子技能的開展，呈現(xiàn)了使用各種新式光敏或熱敏檢查元件的輻射溫度計（包含紅外輻射溫度計），然后擴展了它的應(yīng)用領(lǐng)域。^[1]

2衡量規(guī)范

各種溫度計發(fā)生的一起就規(guī)定了各自的分度辦法，也就呈現(xiàn)了各種溫標，如原始的攝氏溫標、華氏溫標、氣體溫度計溫標和鉑電阻溫標等。為了一致溫度的量值，以到達用的意圖，世界權(quán)度局*早規(guī)定以玻璃水銀溫度計為基準外表，一致用攝氏溫標。后經(jīng)數(shù)次改革，到1927年改用以熱力學(xué)溫度為根底、以純物質(zhì)的相變點為界說固定點的世界溫標，今后又經(jīng)屢次修正完善。

世界現(xiàn)代通用的溫標是1967年第13次世界權(quán)度大會通過的，1968年世界有用溫標。它以13個純物質(zhì)的相變點，如氫三相點，即氫的固、液、氣三態(tài)共存點（-259．34℃）；水三相點（0.01℃）和金凝固點（1064.43℃）等，作為界說固定點來復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫度的。

中心插值在-259.34～630.74℃之間，用基準鉑電阻；在630.74～1064.43℃之間，用基準鉑銠-鉑熱電偶；在1064.43℃以上用普朗克公式復(fù)現(xiàn)。

3分類

溫度丈量外表的種類繁復(fù)，但可按效果原理，丈量辦法，丈量規(guī)模作如下分類：

按效果原理分類

溫度的丈量是借助于物體在溫度改變時，它的某些性質(zhì)隨之改變的原理來完成的。但是，并不是恣意挑選某種物理性質(zhì)的改變就可做成溫度計。用于測溫的物體的物理性質(zhì)請求接連、單值的隨溫度改變，不與其它要素有關(guān)，而且復(fù)現(xiàn)性好，便于精確丈量。

現(xiàn)在按效果原理制造的溫度計主要有脹大式溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計，熱電偶高慍計和輻射高溫計等幾種。它們是別離使用物體的脹大，壓力、電阻、熱電勢和輻射性質(zhì)隨溫度改變的原理制成的。

按丈量辦法分類

溫度丈量時按感溫元件是不是直觸摸摸被測溫度場（或介質(zhì)）而分紅觸摸式溫度丈量外表（脹大式溫度計，壓力式溫度計、電阻溫度計和熱電偶高溫計屬此類）和非觸摸式溫度丈量外表（如輻射式高溫計）兩類。

觸摸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測目標相觸摸，兩者之間進行充沛的熱交換，*終到達熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測目標的溫度值。這種測溫辦法長處是直觀牢靠，缺陷是感溫元件影響被測溫度場的散布，觸摸不良等都會帶來丈量誤差，別的溫度太高和腐蝕性介質(zhì)對感溫元件的性能和壽數(shù)會發(fā)生晦氣影響。

非觸摸測溫法的特點是感溫元件不與被測目標相觸摸，而是通過輻射進行熱交換，故可防止觸摸測溫法的缺陷，具有較高的測溫上限。此外，非觸摸測溫法熱慣性小，可達千分秒，便于丈量運動物體的溫度和快速改變的溫度。因為受物體的發(fā)射率、被測目標到外表之間的間隔以及煙塵、水汽等別的介質(zhì)的影響，這種測溫辦法一般測溫誤差較大。

按丈量溫度規(guī)模分類

一般將丈量溫度在600℃以下的溫度丈量外表叫溫度計，如脹大式溫度計，壓力式溫度計和電阻溫度計等。丈量溫度在600℃以上的溫度丈量外表一般叫高溫計，如熱電高溫計和輻射高溫計。

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