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第一节 温度测量概述
非接触式测温仪表是采用感温元件与被测 物体不直接接触的方法来测量温度。
光学高温计、比色高温计、辐射高温计、 声波测温、激光测温
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第一节 温度测量概述
测温方式 类别
膨胀类
接触式测 温
热电类 电阻类
非接触 式测温
其他电 学类
光纤类
辐射类
原理 利用液体气体的热膨胀及物质的蒸
度范围内：用在三个规定温度点分度过的3He或 4He气体温度计。 由 平 衡 氢 三 相 点 （ ~13.8K ） 到 银 凝 固 点 （~962℃）：应用铂电阻温度计。 银凝固点（~962℃）以上温度区间：采用普朗 克定律外推，使用光学或光电高温计。
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第一节 温度测量概述
二、温度标准的传递
第二章 温度测量
第一节 温度测量概述 第二节 膨胀式测温 第三节 热电偶测温 第四节 热电阻测温 第五节 非接触式测温
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第一节 温度测量概述
一、温度与温标
（一）温度 宏观：热力学第零定律 微观：物体的物理化学特性与温度密切相 关
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第一节 温度测量概述
温度的测量 如果事先已经知道一个物体的某些性质或状态随 温度变化的确定关系，就可以以温度来量度其性 质或状态的变化情况，这就是设计与制作温度计 的数学物理基础。
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第一节 温度测量概述
3．国际温标 国际温标的由来 具备的条件：
尽可能接近热力学温标 复现精度高，各国均能以很高的准确度复现同
样的温标，确保温度量值的统一 用于复现温标的标准温度计，使用方便，性能
稳定
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第一节 温度测量概述
国际实用温标 （ITS-90）
在1990年国际温标中指出，热力学温标是基本 物理量。单位开尔文，符号为K。它规定水的三相 点热力学温度为273.16K，定义开尔文一度等于水 三相点热力学温度的1/273.16。
二、固体膨胀式温度计
它是利用两种线膨胀系数不同的材料制 成，有杆式和双金属片式两种。
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第二节 膨胀式测温
固体膨胀式温度计 的感温双金属元件的形 状有平面螺旋型和直线 螺旋型两大类。
固体膨胀式温度 计抗振性好，读数方便 ，但精度不太高，只能 用做一般的工业用仪表 。
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三、压力式温度计
原理
第二节 膨胀式测温
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第二节 膨胀式测温
膨胀式温度计是利用物体受热膨胀的原 理制成的温度计，主要有三种类型：
① 液体膨胀式温度计 ② 固体膨胀式温度计 ③ 压力式温度计
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一、液体膨胀式温度计
1. 测温原理 2. 主要特点：
第二节 膨胀式测温
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3. 分类： 水银温度计 酒精温度计
第二节 膨胀式测温
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第二节 膨胀式测温
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原理
第二节 膨胀式测温
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第二节 膨胀式测温
气压变化 利用两种金属的热膨胀差
利用热电效应
固体材料的电阻随温度而变化
半导体器件的温度效应 晶体的固有频率随温度而变化 利用光纤的温度特性或作为传光介
质
利用普朗克定律
典型仪表 玻璃液体温度计 压力式温度计 双金属温度计
热电偶 铂热电阻 铜类电阻 热敏电阻 集成温度传感器 石英晶体温度计 光纤温度传感器 光纤辐射温度计 光电高温计 辐射传感器 比色温度计
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。
通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反 应迅速的高温物体的温度。
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第一节 温度测量概述
3.测量仪表的分类 接触式测温法是使感温元件直接与被测物
体或直接与被测介质接触，感受被测物体 或被测介质的温度变化。 膨胀式、压力式、热电阻与热电偶温度计
测温范围/℃ -100～600 -100～500 -80～600 -200～1800 -260～850 -50～150 -50～300 -50～150 -50～120 -50～400 200～4000 800～3200 400～2000 500～3200
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第二章 温度测量
第一节 温度测量概述 第二节 膨胀式测温 第三节 热电偶测温 第四节 热电阻测温 第五节 非接触式测温
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第一节 温度测量概述
电阻、体积、电势 其性质必须满足以下条件：
单调性、线性 灵敏性 应有较宽的测量范围。 有较好的复现性和稳定性。
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第一节 温度测量概述
（二）温标
1．经验温标
它是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。
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ห้องสมุดไป่ตู้
第一节 温度测量概述
摄氏温标
华氏温标
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第一节 温度测量概述
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。
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。
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第一节 温度测量概述
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。
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第一节 温度测量概述
在ITS-90中同时使用国际开尔文温度（符号为 T90）和国际摄氏温度（符号为t90），其关系为
t90 = T90 － 273.15
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第一节 温度测量概述
ITS-90的一些规定如下： 由0.65K到4He临界点（~5.2K）：用3He和4He周
期压力与温度的关系。 由4He沸点（~4.2K）到氖三相点（~24.6K）温
类似的经验温标还有兰氏、列氏等 经验温标的缺点在于它的局限性和随意性
C 5 F 32
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第一节 温度测量概述
2．热力学温标（开氏温标（K）或绝对温标） 绝对零度 理想温标
卡诺定理
T1 Q1 T2 Q2
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第一节 温度测量概述
热力学温标规定：水在标准大气压下的三 相点为273.16K，沸点与三相点之间分为100 等 分 ， 每 等 分 1K ， 将 水 的 三 相 点 以 下 273.16K定为绝对零度（0K）。
与国际实用温标有关的基准仪器均由国家指 定机构（我国由中国计量科学研究所）保存，并 通过下级计量机构（如省、市级的技术监督局） 进行传递，通常采用较高级对较低级进行校验。
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第一节 温度测量概述
三、温度测量方法及测量仪表的分类
物质的某些物理特性是温度的函数间接地获 得温度值。
根据温度测量仪表地使用方式，通常可分类 为接触法与非接触法两大类。