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溫度及溫度儀表分類及特點
2013-8-24 閱讀(3549)
安徽天康專業(yè)生產(chǎn)溫度儀表，熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計等測溫儀表。下邊簡單普及下關(guān)于溫度及溫度儀表的知識：
溫度是表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量。根據(jù)分子物理學(xué)理論，溫度反映了物體中分子無規(guī)則熱運動的劇烈程度。物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，許多生產(chǎn)過程，特別是化學(xué)反應(yīng)過程，都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行的。所以，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中，人們經(jīng)常會遇到溫度和溫度檢測與控制的問題。
一、溫標(biāo)
溫標(biāo)是用來量度物體溫度高低的標(biāo)尺，它是溫度的一種數(shù)值表示，一個溫標(biāo)主要包括兩個方面的內(nèi)容：一是給出溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，例如規(guī)定溫度的讀數(shù)起點（零點）；二是給出溫度的測量單位。
常用溫標(biāo)簡介
（1）經(jīng)驗溫標(biāo)借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實驗方法或經(jīng)驗公式所確定的溫標(biāo)稱作經(jīng)驗溫標(biāo)。它主要指攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)兩種。這兩種溫標(biāo)都是根據(jù)液體（水銀）受熱后體積膨脹的性質(zhì)建立起來。
攝氏溫標(biāo)是把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點定為零度，把水的沸點定為100度的一種溫標(biāo)。在零度到100度之間劃分100等分，每一等分為一攝氏度，單位符號為℃。攝氏溫標(biāo)雖不是統(tǒng)一規(guī)定的溫標(biāo)，但我國目前暫時還可繼續(xù)使用。
華氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點為32度，水的沸點為212度，中間劃分為180等分，每一等分為一華氏度，單位符號為。F。華氏溫標(biāo)已被我國所淘汰，不再使用。
由此可見，用不同溫標(biāo)所確定的溫度數(shù)值是不同的；另外，上述經(jīng)驗溫標(biāo)是用水銀作溫度計的測溫介質(zhì)，由于依附于具體物質(zhì)的性質(zhì)而帶有任意性，不能嚴(yán)格地保證世界各國所采用的基本測溫單位*一致。
（2）熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，單位符號為K。熱力學(xué)溫標(biāo)是以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的一種理論溫標(biāo)，已由計量大會采納作為統(tǒng)一的基本溫標(biāo)。它有一個零度，低于零度的溫度不可能存在。熱力學(xué)溫標(biāo)的特點是不與某一特定的溫度計相，并與測溫物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，是由卡諾定理推導(dǎo)出來的，所以用熱力學(xué)溫標(biāo)所表示的熱力學(xué)溫度被認為是的溫度教值。
熱力學(xué)中的卡諾熱機是一種理想的機器，實際上并不存在，因此熱力學(xué)溫標(biāo)是一種純理論的理想溫標(biāo)，無法直接實現(xiàn)。
（3）實用溫標(biāo)為了實用方便，上協(xié)商決定，建立一種既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度（即能保證較高的準(zhǔn)確度），又使用方便、容易實現(xiàn)的溫標(biāo)，這就是實用溫標(biāo)，又稱溫標(biāo)。該溫標(biāo)選擇了一些固定點（可復(fù)現(xiàn)的平衡態(tài)）溫度作為溫標(biāo)基準(zhǔn)點；規(guī)定了不同溫度范圍內(nèi)的基準(zhǔn)儀器；固定點溫度間采用內(nèi)插公式，這些公式建立了標(biāo)準(zhǔn)儀器示值與溫標(biāo)數(shù)值間的關(guān)系。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，固定點溫度的數(shù)值和基準(zhǔn)儀器的準(zhǔn)確度會越來越高，內(nèi)插公式的精度也會不斷提高，因此溫標(biāo)在不斷更新和完善，準(zhǔn)確度會不斷提高，并盡可能接近熱力學(xué)溫標(biāo)。
*個溫標(biāo)是1927年建立的，記為ITS-27。1948年、1968年和1990年進行了幾次較大修改，相繼有ITS-48、ITS-68和ITS-90。目前我國已開始采用ITS-90。
二、溫度檢測儀表的分類及特點
溫度檢測根據(jù)敏感元件與被測介質(zhì)接觸與否分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式溫度測量的特點是感溫元件直接與被測對象相接觸，兩者進行充分的熱交換，zui后達到熱平衡，此時感溫元件的溫度與被測介質(zhì)的溫度必然相等，溫度計的示值就是被測介質(zhì)的溫度。接觸式測溫的測溫精度相對較高，直觀可靠，測溫元件價格較低，但由于感溫元件與被測介質(zhì)直接接觸，會影響被測介質(zhì)的熱平衡狀態(tài)，而接觸不良又會增加測溫誤差；若被測介質(zhì)具有腐蝕性或溫度太高亦將嚴(yán)重影響感溫元件的性能和壽命。根據(jù)測溫轉(zhuǎn)換的原理，接觸式測溫可分為膨脹式（如溫度管水銀溫度計、雙金屬溫度計）、熱阻式、熱電式等多種形式。
非接觸式溫度測量的特點是感溫元件不與被測對象直接接觸，而是通過接受被測物體的熱輻射能實現(xiàn)熱交換，據(jù)此測出被測對象的溫度。因此，非接觸武測溫具有不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小，測溫上限可設(shè)計得很高，便于測量運動物體的溫度和快速變化的溫度等優(yōu)點。例如機場、學(xué)校用來測體溫的紅外溫度計就屬于非接觸器式溫度計。兩類測溫方法的主要特點如下所示。
兩類測溫方法的主要特點：
（1） 接觸式 ：
測量條件：感溫元件要與被測對象良好接觸；感溫元件的加入幾乎不改變對象的溫度；被測溫度不超過感溫元件能承受的上限溫度：被測對象不對感溫元件產(chǎn)生腐蝕。
測量范圍：特別適合1200℃以下，熱容大，無腐蝕性對象的連續(xù)在線測溫，對高于1300℃以上的溫度測量較困難。
精度：工業(yè)用表通常為1．O、0.5、0.2及0.1級，實驗室用表可達0. 01級。
響應(yīng)速度：慢，通常為幾十秒到幾分
（2）非接觸式：
測量條件：需準(zhǔn)確知道被測對象表面發(fā)射率；被測對象的輻射能充分照射到檢測元件上。
測量范圍：原理上測量范圍可以從超低溫到*溫，但1000℃以下，測量誤差大，能測運動物體和熱容小的物體溫度。
精度：通常為1.0、1.5、2.5級。
響應(yīng)速度：快，通常為2-3s。
