第五章 温度检测技术ppt课件

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3)绝对气体温标
➢ 从理想气体状态方程入手，来复现热力学温标 叫绝对气体温标。
➢ 由波义耳定律： PV=RT
当气体的体积为恒定(定容)时，其压强就是 温度的单值函数。这样就有：
T2/T1=P2/P1
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4)国际实用温标
第一个国际温标是1927年第七届国际计量大会决定 采用的温标,称为“1927年国际温标”，记为ITS-27。 此后大约每隔20年进行一次重大修改，相继有ITS48、IPTS-68和EPT-76、ITS-90。
两个物体处于同一热平衡状态就具有一个共同 的物理性质，表征这一性质的量就是温度，即 两物体温度相等。如果两物体温度不同，它们 之间不会平衡，会有热交换，热量由高温物体 传输到低温物体。
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前言
热平衡是温度测量的基本出发点，只有通过测 定某一物质的某方面物理特性（诸如尺寸、密 度、硬度、弹性模量、辐射强度等）随温度而 变化的情况，才能判断温度的变化，这种物质 称为测温物质。
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各温标间的换算关系
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温度计的标定
对温度计的标定，有标准值法和标准表法两种方法。
➢ 标准值法
就是用适当的方法建立起一系列国际温标定义的
固定温度点(恒温)作标准值，把被标定温度计(或传 感器)依次置于这些标准温度值之下，记录下温度计 的相应示值(或传感器的输出)，并根据国际温标规 定的内插公式对温度计(传感器)的分度进行对比记 录，从而完成对温度计的标定；标定后的温度计可
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测温方法分类及其特点
按照测温原理和所用的感温元件的不同，测温方法
可以分为膨胀式、压力式、电阻式、热电式和辐射 式5大类。
膨胀式温度计有玻璃温度计和双金属温度计。玻璃
温度计利用玻璃感温包内的测温物质（水银、酒精、
为测温介质，制成玻璃水银温度计。它规定水的 沸腾温度为212度， 氯化铵和冰的混合物为0度， 这两个固定点中间等分为212份， 每一份为1度， 记为℉。按照华氏温标，则水的冰点为32℉。
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81)经验温标ຫໍສະໝຸດ （2）摄氏温标 1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大
气压下，把水的冰点规定为0度，水的沸点规 定为100度。将两个固定点之间的距离等分为 100份，每一份为1度，记为℃。
①0.65—5.0K，用3He和4He蒸汽温度计； ②3.0—24.5561K，用3He和4He定容气体温度计； ③13.803K—961.78℃，用铂电阻温度计； ④961.78℃以上，用光学或光电高温计；
4）新确认和规定17个固定点温度值以及借助依 据这些固定点和规定的内插公式分度的标准仪 器来实现整个热力学温标。
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温度与标定
温标有下面几种： ➢ 经验温标 ➢ 热力学温标 ➢ 绝对气体温标 ➢ 国际实用温标和国际温标
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1) 经验温标
借助于某一种物质的物理量与温度变化的关系， 用实验方法或经验公式所确定的温标，称为经验 温标，有华氏、摄氏、兰氏、列氏温标等。
（1） 华氏温标 1714年德国人法勒海特(Fahrenheit)以水银
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2)热力学温标
➢ 热力学温标是由开尔文(Ketvin)在1848年提 出的，以卡诺循环(Carnot cycle)为基础。
➢ 热力学温标是国际单位制中七个基本物理单位 之一。
➢ 热力学温标为了在分度上和摄氏温标相一致， 把理想气体压力为零时对应的温度——绝对 零度与水的三相点温度分为273．16份，每份 为1 K (Kelvin) 。
摄氏温度和华氏温度的关系为
T ℉ = t℃ + 32 式中 T——华氏温度值;
t——摄氏温度值。
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1)经验温标
经验温标的缺点在于其局限性和随意性。例 如，若选用水银温度计作为温标规定的温度计， 那么别的物质（例如酒精）就不能用了，而且 使用温度范围也不能超过上下限（如0℃， 100℃），超过了就不能标定温度了。
ITS一90基本内容为： 1）重申国际实用温标单位仍为K； 2）ITS-90的热力学温度仍记作T，为了区别 于以前的温标，用T90代表新温标的热力学温 度，其单位仍是K。与此并用的摄氏温度记为 t90，单位是℃。T90与t90的关系仍是
t90T90273.15
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4)国际实用温标
3）把整个温标分成4个温区，其相应的标准仪 器如下：
检测技术与控制工程基础
第五章 温度检测技术
材料成型及控制工程专业（必修）
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温度检测技术
温度和测温方法分类 接触式测温方法 非接触式测温方法
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5.1 温度和测温方法分类
前言 温度与标定 测温方法分类及其特点
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前言
温度是反映物体冷热状态的参数。从热平衡的 观点来看， 温度是物体内部分子无规则热运 动剧烈程度的标志， 温度高的物体， 其内部 分子平均动能大； 温度低的物体， 其内部分 子的平均动能小。
用来判断温度变化的物理特性，应当与温度成 连续的单值线性函数关系，基本上能满足要求 的物质种类较多，但常用的只有几种。
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温度与标定
温标的基本概念 为了保证温度量值的准确和便于传递，需要建
立一个衡量温度的统一标准尺度，即温标—— 用来衡量物体温度的标尺。 建立一个温标包括2个方面：采用什么测量物 质，利用哪一物理特性；如何分度。
作为标准温度计来测温度。
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温度计的标定
➢ 标准表法：
把被标定温度计(传感器)与已被标定好的 更高一级精度的温度计(传感器)，紧靠在一起， 共同置于可调节的恒温槽中，分别把槽温调节 到所选择的若干温度点，比较和记录两者的读 数，获得一系列对应差值，经多次升温，降温、 重复测试，若这些差值稳定，则把记录下的这 些差值作为被标定温度计的修正量，就成了对 被标定温度计的标定。
国际温标做重大修改的原因，主要是由于温标“三要 素”发生变化。ITS-90是1989年7月第77届国际计 量委员会批准的、国际温度咨询委员会制定的新温标。
从1994年1月1日起全面实行新温标。指导思想：尽 可能地接近热力学温标，复现精度要高，制作较容易， 性能稳定，使用方便。
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4)国际实用温标