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第二章温度检测
本章主要内容:测温原理及方法
温标及测温方法
电阻式温度传感与测试
热电偶温度计
辐射式温度计
光导纤维温度计
集成温度传感技术
自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度紧密相关,因此温度是工农业生产、科学试验以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个重要物理量。
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标.
温标及测温方法
(1)温度与温标
温度定义
对物体或系统的冷热程度的衡量(宏观)的物理量。
是物体分子运动平均动能大小的标致(微观)
温标:温度标尺(定量)
起点、基本单位
温标
经验温标:根据物体热胀冷缩现象制定
摄氏温标:
在标准大气压下,冰点0°C,水的沸点100 °C,中间100等分,每份为摄氏1度,符号为℃。
华式温标:
在标准大气压下,冰点32°F,水的沸点212 °F,中间180等分,每份为华氏1度,符号为oF。
摄氏温度 t 和华氏温度θ之间的关系:
T(°F)=t(°C)x9/5+32
国际实用温标:是一种协议温标,
热力学温度符号:T(T90) 单位:开尔文,符号为K。 1K = 水的三相点热力学温度的1/
热力学温度是以水的三相点来定义的,
摄氏温度t 和热力学温度T 的关系:
t=T-
国际温标(热力学温标):根据卡诺循环原理建立,实际难以实现。(PV=RT)
表9-1 各温标间的换算关系
二、非接触式测温
利用被测对象的热辐射能量随温度的变化而变化的原理,通过测量一定距离处被测物体发出的热辐射强度来确定被测对象的温度。
——辐射换热(传感器不需和被测对象接触)
优点:
1、测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场;
2、反应速度一般比较快,几乎不存在测量滞后,便于测量运动物体的温度和快速变化的温度;
3、因为非接触,所以可在高温、腐蚀、有毒等恶劣环境中使用。
缺点:
受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量精度较低。
非接触式测温方法的优缺点: