第9章9.2温度计量

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有限元基础理论课件 第9章 温度和温度应力

有限元基础理论课件 第9章 温度和温度应力

ANSYS热分析的结果写入 热分析的结果写入*.rth文件中,包含节点温度(基本数据); 文件中, 热分析的结果写入 文件中 包含节点温度(基本数据); 节点和单元的热流密度、热梯度、单元热流率(导出数据)。 节点和单元的热流密度、热梯度、单元热流率(导出数据)。
第8章 瞬态动力学分析 章
9.6 实例 :辐射温度场分析 实例2:
材料的热传导率为48W/(m℃)。假定材料无限长,高和宽 ( ℃)。假定材料无限长 假定材料无限长, 材料的热传导率为 各为1m 现分析其温度场分布情况。 1m, 各为1m,现分析其温度场分布情况。 对于稳态传热,一般只需定义热传导系数,它可以是恒定的, 对于稳态传热,一般只需定义热传导系数,它可以是恒定的,也 可以是随温度变化的。 可以是随温度变化的。
/prep7 Length=1 Height=1 Blc4,0,0,length,height Et,1,plane55 Mp,kxx,1,48 Esize,length/20 Amesh,all /solu Antype,0 Nsel,s,loc,y,height D,all,temp,500 Nsel,s,loc,x,0 Nsel,a,loc,x,length Nsel,a,loc,y,0 D,all,temp,100 Alls Solve /post1 Plnsol,temp
9.4.2 使用场合
稳态传热用于分析稳定的热载荷对系统和部件的影响。 稳态传热用于分析稳定的热载荷对系统和部件的影响。 另外,通常在进行瞬态热分析之前,进行稳态热分析用于确定初始温度分布。 另外,通常在进行瞬态热分析之前,进行稳态热分析用于确定初始温度分布。
第8章 瞬态动力学分析 章
9.5 实例 :简单热传导温度场模拟(稳态传热) 实例1:简单热传导温度场模拟(稳态传热)

第9章-DAC和ADC

第9章-DAC和ADC

图9.2.6
DAC——CB7520电路原理图
【例1】 下图是用CB7520和74LS161组成的波形发生器电路。已 知CB7520的VREF=-10V,试画出输出电压V0的波形,并标出波形图 上各点电压的幅度。
9.2.7
DAC——CB7520应用举例
§9.2.3 权电流型D/A转换器
在权电阻网络DAC和倒T形电阻网络DAC中的模拟开关在实 际应用中,总存在一定的导通电阻和导通压降,而且每个开关的 情况又不完全相同,所以它们的存在无疑会引起转换误差,影响 转换精度。 权电流型DAC可有效的解决这一问题。其示意图如下:
n
其中: X X n 2
n 1
X n 1 2
n2
X 1 2 Dn
0
一般的数模转换器的基本组成可分为四部分,即:电 阻译码网络、模拟开关、基准电压源和求和运算放大器。
图9.2.2 数模转换器原理图
目前使用最广泛的D/A转换技术有两种:权电阻网络 D/A转换和T形电阻网络D/A转换。
本章主要内容
第一节
概述
第二节
D/A转换器
第三节 A/D转换器
§9.1 概述
DAC和ADC的应用举例:
DAC和ADC的应用举例——MP3播放器:
DAC和ADC的应用举例——数字温度计:
DAC和ADC的应用举例——数字血压计:
在过程控制和信息处理中,经常会遇到一些连续变化的 物理量,如话音、温度、压力、流量等,它们的量值都是 随时间连续变化的。为了能使用数字电路处理模拟信号, 必须把模拟信号转换成相应的数字信号,方能送入数字系 统进行处理。同时,还往往要求将处理后得到的数字信号 再转换为相应的模拟信号作为最后的输出。 图9.1.1所示即为一个典型的数字控制系统框图:

物理化学第9章 化学动力学基础

物理化学第9章 化学动力学基础
表示反应速率和浓度关系的方程 r = f (c),或 者表示浓度和时间关系的方程 c = f (t),都称为化 学反应的速率方程,前者是微分形式,后者是积 分形式。也称动力学方程。
速率方程必须由实验来确定
四、反应级数 若反应的速率方程可以表示为浓度的幂乘积形式:
r = k[A][B]…
则各浓度项的方次、、…分别称为组分A、B …的
例 1、P165例题
某金属钚的同位素进行β放射,14 d 后,同位
素活性下降了6.85%。试求该同位素的:
(1) 蜕变常数,(2) 半衰期,(3) 分解掉90%所需时间
解:
(1)
k1
=
1 t
ln
a
a
x
=
1 14d
ln
100 100 6.85
=
0.00507d-1
(2) t1/2 = ln 2 / k1 = 136.7d (3) t = 1 ln 1 = 1 ln 1 = 454.2d
例如:
例如,恒容反应器中,氯代甲酸三氯甲酯分解为光气
ClCOOCCl(g) 2COCl2(g)
t = 0 p0
0
t = t p酯
p光气=2( p0 – p酯)
p总 = p酯 + p光气 = 2 p0 –p酯
∴ p酯 = 2p0 – p总
或 p光气 = 2(p总– p0)
三、反应速率 r 的经验表达式
2、适用范围
ln k = Ea B RT
k = AeEa / RT
3、A意义:称指前因子
二、活化能的概念 1、对简单反应:
那些能量高到能发生反应的分子称为“活化分子” 活化能:活化分子的平均能量与反应物分子平 均能量之差值。

三年级科学第九周星期二温度和温度计

三年级科学第九周星期二温度和温度计

1、温度和温度计
教学思路: 1、用触觉感知水温。 2、观察温度计,了解其构造。 3、弄清使用温度计前应注意的问 题。
4、学生亲自操作,学着读、写摄 氏温度。
知识点:
1、什么叫温度?用什么做单位? 2、使用温度计前需要弄清楚什么 问题? 3、读数时应该注意什么? 4、正确读和写摄氏温度。
三年级科学第九周 星期二温度和温度 计
第三单元
教学目标:
温度与水的变化
以水为例,引导学生探究热量和物质状态变 化之间的关系。通过观察水的结等过程中发生 的变化,帮助他们初步认识物质是不断变化的, 这种变化是与外界条件密切相关的。同时,帮助 学生初步建立自然界物质“循环”的概念。

沪科版物理九年级《温度与温度计》课件

沪科版物理九年级《温度与温度计》课件

课程特色
结合实际生活中的应用场景, 将理论与实践相结合。
通过实验和案例分析,引导学 生自主探究和合作学习。
注重培养学生的科学素养和创 新思维能力,为后续学习和发
展打下坚实基础。
02
教学内容
温度的概念及单位
温度的定义
温度是表示物体冷热程度的物理量,是物体分子热运动的程 度的反映。
温度的单位
常用的温度单位有摄氏度(℃)、华氏度(℉)、开尔文(K )。其中,摄氏度是最常用的温度单位,华氏度主要用于测 量温度较高的物体,开尔文则用于科学研究和工业生产。
读取温度
读取液柱高度所对应的温度值。在读取时,应保持视线与 刻度尺垂直,避免误差。
实验:温度计的使用
• 实验目的:通过实验掌握温度计的使用方法,提高实验操作技能和观察能力。 • 实验器材:水银温度计、酒精温度计、冰水混合物、热水、实验数据记录表等。 • 实验步骤 • 将实验数据记录表中的数据清零。 • 将水银温度计和酒精温度计分别放入冰水混合物中,观察并记录各自的读数。 • 将水银温度计和酒精温度计分别放入热水中,观察并记录各自的读数。 • 分析实验数据,比较水银温度计和酒精温度计的测量结果,总结误差产生的原因。
学习温度与温度计这一章节,有助于学生深入理解热力学的基本概念和规律,提 高科学素养和解决问题的能力。
课程目标
了解温度与温度计的基本概念和原 理。
理解热力学中关于温度和热量的一 些基本概念,如温标、绝对零度、 热量等。
掌握使用温度计测量温度的方法和 技巧。
通过实验和案例分析,培养学生的 观察能力、实验技能和科学思维。
《沪科版物理九年级《温度 与温度计》课件》
2023-10-28
contents

温度传感器原理及其应用

温度传感器原理及其应用

▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点 ➢ 温度传感器的分类如图9-1所示。
图9-1 温度传感器的分类
▪ 9.1.1 温度传感器的类型和特点
➢ 常用材料温度传感器的类型、测温范围和特点如表9-1 所示。
▪ 9.1.2 温度传感器的应用
➢ 温度传感器应用极其广泛,家用的空调系统、冰箱、电 饭煲、电风扇等产品都要用到温度传感器,工业上也广 泛使用温度传感器,汽车上也用到温度传感器,另外航 空、海洋开发、生物制药都需要温度传感器。例如:
▪ 汽车空调、冰箱、冷柜、饮水机、咖啡机及恒温等场合 也经常使用。
➢ 1.热电阻的连接法
• 在实际使用时,金属热电阻的连接方法不同,其测量精 度也不同,最常用的测量电路的电桥电路,可采用三线 或四线电桥连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 1.热电阻的连接法
• 最常用的测量电路的电桥电路,可采用三线或四线电桥 连接法。三线法如图9-7所示。
➢ 热电阻也可以是一层薄膜,采用电镀或溅射的方法涂敷 在陶瓷类材料基底上,占用体积很小,如图9-5所示。
图9-4 金属热电阻结构图
图9-5 薄膜金属热电阻结构图
▪ 9.2.2 金属热电阻的工作原理
➢ 热电阻是利用物质的变化特性制成的,将温度的变化量 变换成与之有一定关系的电阻值的变化量,通过对电阻 值的测量实现对温度的测量。目前应用较多的热电阻材 料有铂和铜以及铁、镍等。
图9-17 热敏电阻测量单点温度原理图
➢ 3.CPU温度检测 ➢ 电脑在使用过程中,当CPU工作繁忙的时候,CPU温
度往往升高,若不加处理,会造成CPU的烧毁,在 CPU插槽中,用热敏电阻测温,然后通过相关电路进 行处理,实施保护。如图9-18所示。
图9-18 用热敏电阻实现过热保护原理图

9.2溶解度课件----2024-2025学年九年级化学人教版下册

9.2溶解度课件----2024-2025学年九年级化学人教版下册
表示的意义
曲线上的点 某物质在对应温度下的溶解度 点
两曲线的交点 两物质在该点对应温度下的溶解度相等
表示某物质在不同温度下的溶解度以及溶解度随温 线
度变化的规律
曲线以上的区域 表示对应温度下该物质的饱和溶液 面
曲线以下的区域 表示对应温度下该物质的不饱和溶液
知识全解
气体的溶解度:在101 kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时 的气体体积。
谢谢观看
课堂练习
1.下列关于饱和溶液的说法中,正确的是( D ) A.NaCl 的饱和溶液在任何条件下都不能再溶解 NaCl B.在一定温度下,饱和的 NaCl 溶液中不能再溶解任何物质 C.在一定温度下,向饱和的 KNO3 溶液中加入 KNO3 晶体,溶液质量变大 D.加入某物质后不发生溶解的溶液一定是该物质的饱和溶液
再加入 3 g 硝酸钾,搅拌 硝酸钾全部溶解
温度升高后硝酸钾溶解能力升高
静置,冷却
硝酸钾有剩余 温度降低后硝酸钾溶解能力下降
(且剩余量较第二步多)
知识全解
饱和溶液与不饱和溶液的转化关系 ①对于大多数溶解能力随温度升高而增强的物质
②对于少数如氢氧化钙等溶解能力随温度升高而增强的物质
知识全解
思考:如何判断某溶液是否饱和? 保持温度和溶剂的量不变,继续加入该溶质: 若溶解,则说明原溶液是不饱和溶液; 若不溶解,则说明原溶液是饱和溶液。Fra bibliotek知识全解
实验内容 加入 3 g 硝酸钾,搅拌
现象 硝酸钾全部溶解
在增加溶剂或分升析高温度的情况下, 3饱g和硝溶酸钾液能可全以部变溶成解不在饱10和m溶L 水液中
再加入 3 g 硝酸钾,搅拌
硝酸钾有剩余 6 g 硝酸钾不能全部溶解在10 mL 水中

供热工程9.2 热水网络水力计算方法和例题

供热工程9.2  热水网络水力计算方法和例题

第二节热水网络水力计算方法和例题热水网络水力计算所需资料:1.网路的平面布置图(平面图上应标明管道所有的附件和配件);2.热用户热负荷的大小;3.热源的位置以及热媒的计算温度。

热水网路的水力计算方法及步骤:1.确定热水网路中各个管段的计算流量管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量之和,以此计算流量确定管段的管径和压力损失。

1)对只有供暖热负荷的热水供暖系统,用户的计算流量可用下式确定:(9—13)式中'nQ ——供暖用户系统的设计负荷,通常可用GJ/h 、MW 或610kcal/h;'1τ、'2τ——网路的设计、回水温度,℃;c——水的质量比热,c=4.1868kj/(kg·℃)=1kcal/(kg·℃)A——采用不同计算单位系数;2)对具有多种热源用户的并联闭式热水供热系统,采用按供暖热负荷进行集中质调节时,网路计算管道的设计流量应按下式计算:(9—14)式中'shG ——计算管段的设计流量,t/h ;'n G 、't G 、'r G ——计算管段担负供暖、通风、热水供应的热负荷设计流量,t/h ;'nQ 、't Q 、'r Q ——计算管段担负的供暖、通风和热水供应的设计热负荷,通常可以GJ/h 、MW 或610kcal/h 表示;A——采用不同计算单位时的系数;'''1τ——在冬季通风室外设计算温度'w.tt 时的网路供水温度,℃;'''t .2τ——在冬季通风室外设计算温度'w.t t 时,流出空气加热器的网路回水温度,采用与供暖热负荷质调节时相同的回水温度,℃;''1τ——供热开始或开始间歇调节时的网路供水温度,℃;''2.rτ——供热开始或开始间歇调节时,流出热水供应的水-水换热器的1212()()n n n Q Q G A c ττττ'''==''''--121 2.1 2.()n t r shn t r t r Q Q Q G G G G A ττττττ'''''''=++=++''''''''''''---网路回水温度,℃。

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某公司产标准铂电阻外观及其参数
(2) 铑铁电阻温度计——用铑铁合金丝制成,其 铁含量为0.5%(原子百分比)。 (0.1~273)K 温区温标的传递标准器之一, 其在水三相点电阻分为100Ω和50Ω两种。
(3) 铂钴电阻温度计——利用磁性杂质和钴的自 旋脉动的一种温度计。 与铂电阻比较:在低温时优点多; 与铑铁合金比较:稳定性好而且不会产生结构 应力; 缺点: 由合金引起的经年变化不可 避免。
W (T90) ≧1.392 56
铂电阻的电阻与温度方程为一分段方程:
Rt = R0[1+At+Bt2+C(t-100℃)t3] , t = (-200~0) ℃
Rt = R0(1+At+Bt2) ,
t = (0~850) ℃
对于W=1.391的工业铂电阻:
A = 3.96847×10-3 /℃ B = -5.847×10-7 /℃2 C = 4.22×10-12 /℃4
E1 E2



T

所测温度称为色温度。
(3) 全辐射法:通过测量被测对象在全波长 范围的辐射能量,利用斯蒂芬—玻尔兹曼 定律来确定被测对象的被测温度。
E 0 T 4
所测温度称为辐射温度。 由于受周围环境影响较大,该方法准确度 一般不如光学高温计、光电高温计和比色 高温计。
mA

mB

(VA
VB )K

(LA

LB )
mr Vr K
LBr LB
(3) 门捷列夫称量法 门捷列夫称量法——一种改进了的替代法:衡 量时,天平自始至终在一固定质量下进行衡量。 先在天平左盘上放接近极限负载的砝码或物体, 右砝码盘上放置砝码使天平平衡(停止点x等 于中零的点 一x部0)分。砝然码后,,使再天用平物仍体回替到换原下来右的砝平码衡盘点 x量0,。则取下砝码的总质量就等于待测物体的质
2) 辐射测温法分类
(1) 亮度法:通过测量被测对象在某一特定 波长下的光谱辐射能量从而确定被测对象温 度。
E 0 ET
所测温度称为亮温度。 亮度法测温范围:(800~4000)℃。
(2) 比色法:通过确定被测对象在两个不 同波长的光谱辐射能量比值与被测对象 温度之间的关系从而实现测量被测对象 温度。
特点: 稳定性; 唯一性; 复现性; 客观性。
3.1990年国际温标(ITS—90)
即 International Temperature Scale——1990,规定了详细的标 准温度装置,固定点温度值和插 入公式,其实质就是热力学温标。
水三相点(273.16 K): 确定热力学温度单位的唯一的定义定点; ITS—90的定义定点之一。
• 小容量:0.1~1000 mL • 中容量: 1~1000L • 大容量: ≥1000 L
金属结构:实验室用一等标准金属量器、油罐、 油轮、槽车、罐车等
非金属结构:玻璃的量瓶、量杯、量筒、滴定管、 吸管、注射器等
标准金属量器: a. 一等的容量为50mL,精度为 土(0.015~0.02)%
b. 二等的容量为200mL、 500mL,精度为土(0.025~0.04)%
(2) 铂铑30—铂铑6热电偶 (B型) 特点:* 热电特性在高温下比S型热电偶更稳 定。 * 长期使用温度: ≤ 1600℃,短期使用温 度: ≤ 1800℃;
(3) 镍铬—镍硅(镍铬—镍铝)热电偶 (K型) 特点: * t≤500℃时,可在还原性、中性 和氧化性环境中可靠地工作; * t>500℃时,只能在氧化性或中性环 境中工作。
提生法则):
(T ) i (T ) r
(1) 铂电阻温度计——用高纯铂丝制成。准 确度高,稳定性好,性能可靠。
ITS—90中13.80 K~961.78℃温区的内插仪 器。
ITS—90规定:铂电阻必须是退过火的、无 应力的纯铂,其电阻比 W (T90) 为:
W
(T90 )

R(T90 ) R(273.16K )
B. 非接触法测温—— 感温元件不与被测物体相接触 物体的热辐射原理 物体的电磁性质 测温精度<接触法测温精度
非接触法测温优点:
• (1) • (2) • (3) • (4) • (5) • (6) • (7)
较高温度计量 响应时间: ms级或μs级,动态特性好 精确的热图像和物体温度分布 热容量小物体温度计量 导热系数很小的物体表面温度计量 移动物体温度计量 远距离目标温度计量
在空气中衡量时,必须考虑由空气浮力所引入 的计量误差
(1) 直接称量法
mA:被测物体的质量 VA:被测物体的体积 ρK:空气密度 Lp :天平平衡位置
mB:标准砝码的质量 VB:标准砝码的体积 S:天平的分度值
mA mB (VA VB )K (LP L0 )S
(2) 替代称量法——波尔达法
黄铜和青铜:传统的砝码材料,具有较小的磁 化率
砝码组——以十进位为一个组合单元,按5、3、 2、1;5、2、2、1(我国所采用的系列)或5、 2、1、l等系列进行组合的砝码
千克组砝码 —— (1~20) kg 克组砝码 —— (1~500) g
毫克组砝码 —— (1~500) mg
≥20kg的大砝码 —— 用来检定各种大型衡器
辐射温度计
带光纤的辐射温度计
9.2.4 温度计量
温度计量—— a. 温度标准制定和实施, 测温方法、测温装
置的研究 b. 热量→温度量→控制信号 c. 温度量值的统一、准确可靠
计量对象:气体、液体、固体、等离 子体和生物体等
空间范围:微生物→地球或天体
时间范围:长期温度监测(>10y→ns或ps级
9.2 温度计量
温度计量——包括温标、测温原理、测温方法 等,同时也包括温度量值的处理和作为控制信 号的应用以及各种新温度传感器的研究。
9.2.1 温度的概念
一切互为热平衡的系统都具有相同的温 度;
温度反映了物体分子无规则热运动的剧 烈程度,是物体分子运动平均动能大小 的标志。
9.2.2 温标
用纯物质的三相点、沸点、凝固点和超导转变点等
压力式温度计可以用于测量并可直接显示 工业生产过程的介质(-100~+600)℃范 围的温度。
压力式温度计外观示意图
3.电阻温度计
A. 纯金属 (如铂、铟、铜等)温度计 B. 合金 (如铑铁、铂钴、金钴等) 温度计 C. 半导体 (如锗、硅等) 温度计
纯金属和合金温度计特点:
具有正温度系数: (0.4~0.6) %/ ℃ 计量范围较宽: 0.1 K~1000℃ 不确定度小:通常可达1~10 mK; 灵敏度高:在600℃以下,输出信号远 大于热电偶。
半导体温度计特点:
具有负温度系数:(3~6)%/ ℃
1) 金属电阻温度计
金属电阻率ρ是每个原子的自由电子数n、电子速 度v、电子电荷e和电子的有效平均自由程l的函 数,即:
f (n,v,e,l)
n 、v 、e 一般与温度无关。 若晶格缺陷散射所为ρi(T),则总电阻率ρ可记为(马
温度范围:20K超低温→热核反应堆108K
测量精度:现在最精密的测量 (室温附近) 0.1×10-3K , 相对精度﹥10-6
1.常用温度计量方法
A. 接触法测温——被测物体与温度计或感 温元件有良好的接触,达到同温。 所用的温度计有玻璃液体温度计、压力式 温度计、电阻温度计和热电偶温度计等
接触法测温可用于任意场所的温度测量, 测温范围:≤1000℃
2.超高温、超低温计量
超高温:≥2000℃; 工程上超高温≥ 3000℃
计量装置:太阳炉辉度温度计 太阳炉亮度温度计
超低温:≤ 90.188K (氧的露点)
计量装置:磁性温度计——常磁性物质磁化率在 低温时随温度变化很大
进入下一节学习:
力学计量
9.3 力学计量
力学计量基本内容——质量、容量、密度、 力值、硬度、压力、真空、流量、振动、 冲击等专业计量技术
毛细管中液柱弯月面升降 的数值与温度的变化相关。
玻璃液体温度计分类:
工业用玻璃液体温度计 实验室用玻璃液体温度计
标准玻璃液体温度计
标准水银温度计:Ⅰ等和Ⅱ等, 测温范围:(-30~+300)℃
二等标准水银温度计
玻璃棒式温度计
2.压力式温度计
温度变化
压力产生变化
刻度盘上显示出温度变化值
弹簧管弯曲率变化 自由端发生位移
水的三相点容器外观图
我国是从1991年7月正式执行 ITS—90) 。 摄氏温度与热力学温度的数值关系为:
TK=273.16+tc, tc=TK一273.16
9.2.3 常用温度计 1.玻璃液体温度计
贮液泡中贮有测温介质 (如水银、酒精、甲苯等)。 毛细管与贮液泡相溶接, 测温介质充满贮液泡和毛 细管中的一部分。
力学计量的理论基础——牛顿力学
9.3.1 质量计量
质量计量——采用适当的仪器和方法,确 定被测物体与国际千克原器之间的质量对 应关系
1.天平和砝码
1) 天平
天平应具有四个主要计量性能:
稳定性 正确性 灵敏性 不变性
天平的分类:
按结构分: 等臂天平
不等臂天平 单盘天平 双盘天平 电光天平 摆动天平
(4)铜—康铜热电偶 (T型) 特点:* 氧化性环境中使用温度: ≤300℃; * 还可用于t≤ -200℃的低温测量,热 电特性良好。
5.辐射温度计
1) 辐射温度计的测温原理
物体辐射能量的大小与波长、温度有关,它 们的关系由一系列辐射基本定律所描述。
通过观察被测物体在全波长或某一波段的辐 射能量,并由此确定物体温度的测量装置, 统称为辐射温度计。
电子分析天平
等臂天平原理
等臂天平横梁
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