测试技术基础
➢摄氏温标：规定标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸
点为100度，中间等分为100格，每格为摄氏1度，符号为℃。
➢华氏温标：规定标准大气压下纯水的冰融点为32度，水沸
点为212度，中间等分180格，每格为华氏1度，符号为℉。
第五章 温度测量
摄氏温标与华氏温标的关系为：
测试技术基础
第五章 温度测量
n为露出液柱所占的度数；K为工作液
体在玻璃中可见的膨胀系数；t为主温
度计指示的读数(℃)；t0为由次温度计 读出的液柱露出部分的平均温度(℃)。
第五章 温度测量
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2．压力式温度计
压力式温度计由温包、毛细管和弹簧管所构成的密闭系 统及传动指示机构组成(图5—1)。
第五章 温度测量
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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。
第五章 温度测量
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2、温度计分类
根据温度测量仪表的使用方式，通常可分为接触法 与非接触法两大类。
（1） 接触法
当两个物体接触后，经过足够长的时间达到热平衡 后，则它们的温度必然相等。如果其中之一为温度 计，就可以用它对另一个物体实现温度测量，这种 测温方式称为接触法。
三、热电偶温度计
❖原理：热电偶是利用“热 电效应”制成的一种测温 元件。
❖结构：工业热电偶的结构 如图5—3所示，它由热电 偶、绝缘体、保护管和接 线盒组成。
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第五章 温度测量
• 绝对温标T与摄氏温标t的关系为
T＝t+273.15
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➢ 国际温标: ITS—90（International Temperature Scale of 1990）
是一种符合热力学温标又使用简单的温标，国际计量委员会引入了 在各个测温范围内使用的标准测温元件系列利用它们进行温标确定
第五章 温度测量
§1 温度测量概述
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1. 温度、温标
➢温度：是表示物体冷热程度的物理量，从分子
运动论的观点看，温度也是物体内部分子运动平 均动能大小的一个量度标志。
➢温标：用来量度温度高低的尺度称为温度标尺
，简称温标。应用较多的有摄氏温标和华氏温标 、热力学温标、国际温标。
第五章 温度测量
第五章 温度测量
§2 接触式温度计
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一、膨胀式温度计
（利用物质的体积随温度升高而膨胀的特性
制作的温度计） 1．玻璃管液体温度计
常用：水银温度计和有机液体温度计两种。前者 不粘玻璃，不易氧化，容易获得很高的精度， 在相当大的温度范围内(－38～356℃)保持液 态，在200℃以下，其膨胀系数几乎和温度成 线性关系，所以可作为精密的标准温度计。
度计和盘形双金属温度计两种。
第五章 温度测量 二、电阻式温度计（热电温度计)
➢ 原理：利用导体或半导体 的电阻值随温度而变化的 特性所制成的测温仪表。
➢ 组成：由热电阻、显示仪 表或变送器、调节器和连 接导线等几部分组成。
➢ 热电阻的材料常用的有铂 热电Leabharlann 和铜热电阻两类。测试技术基础
第五章 温度测量
第五章 温度测量
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3．双金属温度计
双金属温度计是用线胀系数不同的两种
金属构成的金属片作为感温元件，当温度变
化时，两种金属的膨胀不同，双金属片就产
生与被测温度大小成比例的变形，这种变形
通过相应的传动机构由指针指示出温度数值
，其测量范围在－60～500℃。根据感温双 金属片结构形状的不同，有螺旋形双金属温
根据密闭系统内所充工作物质的不同，压力式温度计可分为三种： (1)充气体的压力式温度计
其工作原理是利用温度变化时密闭系统中充填气体膨胀或收 缩产生的压力变化来测量温度。所充气体通常为氮气。测温 范围为-80～550℃。 (2)充蒸气的压力式温度计 其工作原理是利用温度变化时密闭系统中所充低沸点液体饱 和蒸气压力的变化测温。所充低沸点液体有：氯甲烷(CH3Cl) 、 氯 乙 烷 ( CH2CH2C1)、 丙 酮 ( CH3-CO-CH3)、 氟 里 昂 12(CCl2F2)、乙醚(CH3OCH3)等。测温范围为-20～200℃ (3)充液体的压力式温度计 其工作原理是利用温度变化时密闭系统中所充液体的体积变 化 测 温 。 所 充 液 体 有 ： 水 银 ( Hg)、 二 甲 苯 ( C8H10)、 甲 醇 (CH3OH)等。测温范围为－40～550℃
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➢ 热力学温标：又称开氏温标（K）或绝对温标，它规定分
子运动停止时的温度为绝对零度。它建于热力学基础，体现 出温度仅与热量有关而与测温物质的任何物理性质无关的理 想温标，已作为国际统一的基本温标。
卡诺定理：
T2 Q2
T1
Q1
• 温标的确定：开尔文温度规定水在标准大气压下的三相点温度 为273.16K；三相点到沸点之间分为100等份，每等份记为1K； 将三相点以下273.16K定为绝对零度，记为0 K，符号：T 。
的方法称作国际温标。 ITS一90基本内容为：
重申国际实用温标单位仍为K；
国际摄氏温度和国际实用温度关系为：
t90 T90 273.15
把整个温标分成4个温区，其相应的标准仪器，如下：
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；
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注意：
1)零点漂移：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位置 的移动，因此使用玻璃管液体温度计时，应定
期校验零点位置。
2)露出液柱的校正：使用时必须严格掌握温度计 的插入深度，因为温度刻度是在温度计液柱全
部浸入介质中标定的，而使用时液柱可按下式
求其修正值
t nK (t t0 )
特点：温度计要与被测物体有良好地热接触，使两 者达到热平衡。
热电偶式、热电阻式与膨胀式温度计
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（2）非接触法
利用物体的热辐射能随温 度变化的原理测定物体温 度，这种测温方式称为非 接触法。
特点：不与被测物体接触， 也不改变被测物体的温度 分布，热惯性小。
全辐射高温计、单色高温 计与比色高温计。