一、溫度測量的基本概念

    　溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國際實用溫標(biāo)。

    　華氏溫標(biāo)（of）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180等分，每第分為報氏1度，符號為of。

    　攝氏溫度（℃）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點為0度，水的沸點為100度，中間劃分100等分，每第分為報氏1度，符號為℃。

    　熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對溫標(biāo)，它規(guī)定分子運動停止時的溫度為絕對零度，記符號為k。

    國際實用溫標(biāo)是一個國際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。目前國際通用的溫標(biāo)是1975年第15屆國際權(quán)度大會通過的《1968年國際實用溫標(biāo)-1975年修訂版》，記為：ipts-68（rev-75）。但由于ipts-68溫示存在一定的不足，國際計量委員會在18屆國際計量大會第七號決議授權(quán)予1989年會議通過了1990年國際溫標(biāo)its-90，its-90溫標(biāo)替代ipts-68。我國自1994年1月1日起全面實施its-90國際溫標(biāo)。

    　1990年國際溫標(biāo)（its-90）簡介如下。

    1．溫度單位

    熱力學(xué)溫度（符號為t）是基本功手物理量，它的單位為開爾文（符號為k），定義為水三相點的熱力學(xué)溫度的1/273.16。由于以前的溫標(biāo)定義中，使用了與273.15k（冰點）的差值來表示溫度，因此現(xiàn)在仍保留這各方法。

    根據(jù)定義，攝氏度的大小等于開爾文，溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。

    國際溫標(biāo)its-90同時定義國際開爾文溫度(符號為t90)和國際攝氏溫度(符號為t90)

    2．國際溫標(biāo)its-90的通則

    its-90由0.65k向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的最高溫度。its-90是這樣制訂的，即在全量程中，任何溫度的t90值非常接近于溫標(biāo)采納時t的最佳估計值，與直接測量熱力學(xué)溫度相比，t90的測量要方便得多，而且更為精密，并具有很高的復(fù)現(xiàn)性。

    3． its-90的定義

    第一溫區(qū)為0.65k到5.00k之間, t90由3he和4he的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式來定義。

    第二溫區(qū)為3.0k到氖三相點(24.5661k)之間t90是用氦氣體溫度計來定義.

    第二溫區(qū)為平衡氫三相點(13.8033k)到銀的凝固點(961.78℃)之間,t90是由鉑電阻溫度計來定義.它使用一組規(guī)定的定義固定點及利用規(guī)定的內(nèi)插法來分度.

    銀凝固點(961.78℃)以上的溫區(qū),t90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計.

    二、溫度測量儀表的分類

    　溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。

    三、熱電偶

    　熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：

    ①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

    ②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。

    ③構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。

    1．熱電偶測溫基本原理

    將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，如圖2-1-1所 示。當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在 回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工 作的。

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