非接触式温度计原理图
非接触式测温原理
隐丝式光学高温计
光学系统 红色滤波片，造成一个较窄的有效波长 吸收玻璃，目的是扩展量程 目镜和物镜是一套光学系统 电测系统 包括指示仪表、灯泡、电源和调节电阻四部分。 光学高温灯泡：标准辐射源 电源、调节电阻和指示仪表组成测量电路 原理一般有电压表式，电流表式以及不平衡电 桥和平衡电桥式四种。
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6.4.3 光电高温计
光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作 的，其测量结果带有操作者的主观误差。它不 能进行连续测量和记录，当被测温度低于 8000C时，光学高温计对亮度无法进行平衡。 光电高温计是在光学高温计测量理论的基础上 发展起来的一种新型测温仪表。它采用新型的 光电器件，自动进行平衡，达到连续测量的目 的。
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(2)检测光路 物镜将被测物体的辐射能量会聚，经过衰减玻璃及与物 镜光轴成450角的调制镜的反射，进入视场光阑孔中， 由探测元件接收。 (3)参比光路 参比灯辐射的能量经聚光灯组会聚后，通过可变光阑， 由反射镜反射 ，再穿过调制镜叶片的空间，进入视场 光阑孔中，经滤波片也由探测元件接收。 随电机高速转动的调制镜，对两路辐射通量作切换调 制，使其交替被探测元件接收。 在参比光路中的可变光阑用作黑度系数的手动修正。
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工业用光学高温计分类
隐丝式 利用调节电阻来改变高温灯泡的工作电流，当 灯丝的亮度与被测物体的亮度一致时，灯泡的 亮度就代表了被测物体的亮度温度。 恒定亮度式 利用减光楔来改变被测物体的亮度，使它与恒 定亮度温度的高温灯泡相比较，当两者亮度相 等时，根据减光楔旋转的角度来确定被测物体 的亮度温度。由于隐丝式光学高温计的结构和 使用方法都优于恒定亮度式，所以应用广泛。
详解蒸汽锅炉常见热温度计的原理和结构
详解蒸汽锅炉常见热电阻温度计与半导体电温计在工业蒸汽锅炉的使用中,温度计是必备的温度仪表。
下面就是分析一下工业蒸汽锅炉中常用到的热电阻温度计。
热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻随温度变化而改变的性质制成的。
通过测量金属电阻值大小，得出所测温度的数值。
常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻两种。
如图所示。
热电阻外面一般要加保护套管，保护套管材料要耐温+耐腐蚀、承受温度剧变，密封性好，有足够的机械强度。
用热电阻测量500。
C以下的温度，具有比热电偶更高的测量精度。
铂热电阻可以测量- 200～6500C，铜热电阻可以测量50--1500C 范围温度。
热电阻也能远距离测量和显示。
安装方法与热电偶类似。
热电阻与温度显示仪表通过导线连接而成为测温显示装置，用以测量气体、液体和蒸汽的温度。
光学温度计是非接触式测温仪表，它是利用物体的光谱辐射亮度随温度的升高而增大的原理制戚的。
光学温度计在工业蒸汽锅炉中，主要用来测量炉膛火焰温度。
测温时，先将物镜对准被测火焰，移动物镜筒，使被测火焰物象与灯丝在同一平面内。
再慢慢地调节电阻大小以使火焰与灯丝具有相同的亮度，即灯丝顶端消失不见，参见图．这时毫伏计即指出被测火焰的表面温度。
光学温度计有隐丝式和恒亮式二种，分别可以测量900～3000。
C 和900～1500度C范围温度。
七、半导体点温计半导体点温计也叫半导体电阻温度计。
它具有灵敏度高、热惯性小、体积小、结构较简单，使用方便和便于远传测量的优点，常用于测量固体散热壁面的温度测量。
范围为≤3000度，在工业蒸汽锅炉上常用来测量外保温表面散热温度等。
八、蒸汽锅炉对温度仪表的要求1．在锅炉的下列相应部位应装设测量温度的仪表。
(1)过热器出口，再热器进出口的汽温。
(2)由几段平行管组组成的过热器的每组出口的汽温。
(3)减温器前、后的汽温。
(4)铸铁省煤器出口的水温。
(5)燃煤蒸汽锅炉炉膛出口的烟温。
(6)再热器和过热器入口的烟温。
(7)空气预热器空气出口的气温。
基于单片机的非接触式红外体温计设计
本科毕业论文非接触式红外体温计的设计Design of Contactless Infrared ThermometerSystem学院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：年月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录92结论 (18)91非接触式红外体温计的设计摘要：本文针对传统的测温仪器自身存在的诸多缺点以及在现实生活中所暴露的使用不便，缺少安全性等缺陷，提出了一种非接触式红外测温系统设计方案。
该系统是以STC89C52作为红外测温传感器数据传输和控制核心。
此外，还设计了报警模块、显示电路、功能按键等外围模块。
本系统实现了对实时温度的显示，以及对后者过限时报警，同时还能对温度测量报警的上下限进行调节。
它的最大的创新不仅仅是因为可以测量基本的温度，更在于它可以控制继电器电路使温度在测量范围内。
它的安全性，方便性更有利于普通百姓的使用。
本次红外测温系统的设计简化了电路结构，提高了测温的稳定性及可靠性。
该系统具有反应速度快、传输效率高、测量精度高、可靠性高等优点。
关键字：STC89C52；报警；红外测温Design of Contactless Infrared Thermometer System Abstract：In view of the traditional temperature measuring instrument , there are many shortcomings, And in real life it exposes much inconvenience,lacks of safety ,so i put forward this design of contactless infrared temperature measurement system .The system is based on single chip microcomputer STC89C52 that as being the center of infrared measuring temperature sensor data’s transmission and regulation.In addition, it is also equipped with alarm circuits,key switch, liquid crystal display output andkey circuits.This system realize real-time temperature display, and give an alarm when the temperature beyond limitation configured, surely the limitation can be changed else.The system's biggest innovation not only in the realization of basic functions temperature measurement,but also can control a relay circuit to get the temperature in measuring range.Its safety, convenienceare more helpful of the use of the common people.The designof infrared temperature measurement system simplifythe circuit structure, improve the stability and reliability of measuring temperature.The great reactionspeed, high transmission efficiency, high accuracy and high reliability is also its advantage.Key words：STC89C52; alarm; infrared temperature measurement引言随着经济的发展，社会生活水平的提高，人们对自身身体情况愈来愈重视。
仪表及自动化-3、常用仪表
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
热电阻温度计是由热电阻（感温元件），显示仪表以及连接 导线所组成。在中、低温区，一般是使用热电阻温度计来进 行温度的测量较为适宜。
热电阻温度计示意图
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
测温原理 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性（电阻温度 效应）来进行温度测量的。 热电阻温度计适用于测量200～+500℃范围内液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。
温度检测及仪表 温度检测常用几类
二、压力式温度计 压力式温度计的原理是基于密闭测温系统内蒸发液体 的饱和蒸汽压力和温度之间的变化关系，而进行温度测量的。 当温包感受到温度变化时，密闭系统内饱和蒸汽产生相应的 压力，引起弹性元件曲率的变化，使其自由端产生位移，再 由齿轮放大机构把位移变为指示值，这种温度计具有温包体 积小，反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点。
化工仪表及自动化
常用仪表
常用现场仪表
温度检测及仪表 压力检测及仪表 流量检测及仪表 物位检测及仪表 调节阀 开关阀
温度检测及仪表
定义
温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上讲是物体 分子热运动的剧烈程度。 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两 大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度 较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，故 需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温延迟现象， 同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。 非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的， 测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限 的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比 较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界 因素的影响，其测量误差较大。
常用温度测量仪表分类
温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。
按工作原理分为膨胀式、电阻式、热电式，辐射式。
玻璃管温度计是根据液体热膨胀原理测温，双金属温度计是根据固体热膨胀原理测温，热电阻根据热阻效应原理测温，热电偶根据热电效应原理测温，辐射高温计根据热辐射原理测温。
一、热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：①测量精度高、热惯性小。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。
④输出信号为电信号，便于远传。
1．热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
工业用热电偶的测温范围见下表：在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃，B偶不用补偿导线，用普通的屏蔽线。
2、热电偶的结构一般由热电极、绝缘套管、保护管、接线盒组成。
普通型热电偶按其安装时的固定形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接无固定装置等多种形式。
热电极：一般金属Φ0.5~3.2mm，昂贵金属Φ0.3~0.6mm，长度与被测物质有关，一般为300~2000mm，通常在350mm左右；绝缘管：隔离热电偶与被测物，一般在室温下要5MΩ左右；保护套管：避免受被测介质的化学腐蚀和机械损伤；接线盒：固定接线座，连接补偿导线。
温度计完整课件
04
热电偶式温度计
热电偶工作原理及类型
工作原理
热电偶是基于热电效应进行温度测量的 元件，由两种不同导体（或半导体）材 料组成闭合回路，当两端存在温度梯度 时，回路中就会产生热电势，通过测量 热电势从而得到温度值。
VS
类型
根据热电偶的分度号和测量范围，可分为 K型、S型、E型、J型、T型、R型、N型 、B型等，其中K型热电偶是最常用的一 种，适用于氧化性、惰性气氛中，测温范 围较广。
误差分析与补偿措施
误差来源
电阻式温度计的误差主要来源于感温元件的线性度、稳定性、重复性等因素，以及测量电路中的元器件误差、电 源波动、电磁干扰等因素。
补偿措施
为了提高电阻式温度计的测量精度，可以采取以下补偿措施：对感温元件进行线性化处理和温度补偿；对测量电 路中的元器件进行筛选和匹配；采用高精度电源和稳定的测量仪表；对电磁干扰进行屏蔽和滤波处理等。
常用的温度单位有摄氏度(°C) 、华氏度(°F)和开尔文(K)等， 它们之间可以相互转换。
在国际单位制中，温度的基本 单位是开尔文，符号为K。
温度计工作原理
温度计的工作原理主要是利用物质的某种物理性质（如热胀冷缩）来测量温度。
常见的温度计有液体温度计、气体温度计、电阻温度计、辐射温度计等，它们的工 作原理各不相同。
校准方法
为确保温度计的准确性，应定期对其进行校准。常用的校准方法包括比较法、定点法和 标准器法等。其中，比较法是将待校准的温度计与已知准确度的标准温度计进行比较， 以确定其误差值；定点法是利用某些固定温度点（如冰点、沸点等）对温度计进行校准
；标准器法则是利用高准确度的温度标准器对温度计进行校准。
03
温度计在电力行业中被用于监测 发电机、变压器、开关设备等电 气设备的温度，以预防过热故障
温度检测及原理
固体膨胀式温度计：用两片线 膨胀系数不同的金属片叠焊接在一起 制成双金属片。受热后，由于两金属 片的膨胀长度不同而产生弯曲。
若将双金属片制成螺旋形，当 温度变化时，螺旋的自由端便围绕着 中心轴偏转，带动指针在刻度盘上指 示出相应温度值。
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第三节 压力测温原理
使用范围／℃
结构简单、使用方便、测量 容易破损、读数麻烦、一般只
准确、价格低廉
能现场指示 ,不能记录与远传
结构简单、机械强度大、价 格低、能记录、报警与自控
精度低、不能离开测量点测量 ,量 程与使用范围均有限
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪表的
防爆性、价格低廉、能记录、 滞后性较大、一般离开测量点不超
接触式测温仪表有： 1、膨胀式温度计 膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的性质而制 成的。有： 液体膨胀式温度计：利用液体（水银、酒精）受热时 体积膨胀的特性测温。
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非接触式测温仪表有： 1、 辐射式温度计
通过测量物体热辐射功率来测量温度。 2、 红外式温度计
故障处理
由于热电偶的选型、安装、老化等一些原因，常导致热电偶在使用过程 中测量不准。常见故障原因及其处理方法如下：
故障现象（四种）： A.指示值偏低，可能存在的原因有： 1. 热电极短路 2. 热电偶的接线柱处积灰，造成短路。 3. 补偿导线线间短路. 4. 热电偶电极变质。 5. 补偿导线与热电偶极性接反。 6．补偿导线与热电偶不配套。 7. 热电偶安装位置不当或插入深度不符合要求。 8. 热偶温变参数设置问题 9. 系统组态问题
在-50～+150℃的范围内，铜电阻与温度的关系是
5、温度传感器
2.1 温度测量概述 2.2 热电偶传感器 2.3 热电阻式传感器 2.4 热敏电阻传感器
温度是反映物体冷热状态的物理参数。
温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。 在种类繁多的传感器中，温度传感器是应用最广 泛、发展最快的传感器之一。工业生产自动化流 程，温度测量点要占全部测量点的一半左右。
=30.839+1.203=32.042(mV) 再查分度表得 T=770℃。
习题：
1、什么是金属导体的热电效应？试说明热电偶的测温原理。
2、说明热电偶的基本定律的含义及它们的实用价值。
3、用镍铬-镍硅热电偶测量温度，已知冷端温度为400C，用 高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mv，求被测点 的温度。
具有中间导体的热电偶回路
• (2)中间温度定律
• 在热电偶测量回路中，测量端温度为T，自由端温度
为T0，中间温度为Ｔ0′，如图所示。则T，T0热电势等于 T，T0′与T0′，T0热电势的代数和。即
•
EAB(T,T0)=EAB(T,T0′)+EAB(T0′,T0)
• 运用该定律若冷端温度不为00C时，则实际T0可视为中间 温度。
达到动态平衡时，在A、B之间形成稳定的电 位差，即接触电势eAB。
热电偶的接触电势
（2）温差电动势
导体中的自由电子，在高温端具有较大的动能， 因而向低温端扩散，在导体两端产生了电势，这个电 势称为单一导体的温差电势。
对于单一导体，如果两端温度分别为T、T0，且 T>T0。
单一导体温差电势
热电偶回路中产生的总热电势： EAB(T,T0) = EAB(T) + EB(T,T0) - EAB(T0) - EA(T,T0)