温度计量测试技术
计量与测试技术
计量与测试技术计量与测试技术在现代工业生产中起着至关重要的作用，它们为产品质量控制提供了有效的手段和手段。
计量和测试技术既可以用于生产过程控制，也可以用于产品质量检测。
本文将介绍计量和测试技术的基本概念、应用领域和未来发展方向。
一、计量和测试技术的基本概念计量是指对某个物理量进行测量，确定该物理量的数值大小。
而测试则是对某个对象进行检验或试验，以确定其性质或性能。
计量和测试技术是通过仪器和设备对物理量和参数进行测量和测试的科学方法和技术。
它们是现代工业生产过程中不可或缺的工具和手段。
二、计量和测试技术的应用领域计量和测试技术广泛应用于各个领域，包括工业生产、制造业、医疗领域、环境监测、能源领域等。
在工业生产中，计量和测试技术可以用于检测和控制生产过程中的各种参数，例如温度、压力、流量等。
在制造业中，计量和测试技术可以用于产品的质量检测和性能测试，以确保产品符合标准要求。
在医疗领域，计量和测试技术可以用于医学诊断和病理研究，以提供准确的医疗服务。
在环境监测中，计量和测试技术可以用于大气污染、水质监测等方面。
在能源领域，计量和测试技术可以用于能源消耗的测量和能源利用效率的评估。
三、计量和测试技术的未来发展方向随着科学技术的进步和社会的发展，计量和测试技术将面临更多的挑战和机遇。
未来的发展方向主要体现在以下几个方面：1.精确度和精度的提高：随着技术的不断进步，计量和测试技术的精确度和精度将得到进一步提高。
新的测量仪器和设备将能够更准确地测量和测试各种物理量和参数。
2.自动化和智能化：计量和测试技术趋向于自动化和智能化发展。
自动化和智能化的测量和测试系统将能够高效地完成大量的测量和测试工作，提高工作效率和准确性。
3.无损检测技术的发展：无损检测技术是一种非破坏性的测试方法，可以检测材料内部的缺陷和问题，例如超声波检测、磁力检测等。
无损检测技术将在工业生产和产品质量控制中发挥重要作用。
4.大数据和互联网的应用：计量和测试技术的应用将与大数据和互联网相结合。
温感测量方法
温感测量方法
温感测量方法主要有以下几种：
表层水温表法：用于测量海洋、湖泊、河流、水库等的表层水温度。
测量范围为-5℃～+40℃，分度为0.2℃。
测量时，要将水温表远离监测船0.5m，并沉入海水1m左右，在沉入3min 后，将水温表取出，快速读取水温表上的温度，读取后再测量一次，两次取平均值，即为海水表层的温度。
颠倒温度表法：用以测量表层以下水温。
分为测量海水温度的闭端颠倒温度表和测量海水深度及温度的开端颠倒温度表。
热电阻测温法：利用金属导体或半导体的电阻值随温度变化的特性来测量温度。
此外，还有热电偶测温法、辐射测温法、光纤测温法等测量方法。
具体使用哪种方法，需要根据实际需求和测量环境来选择。
温度检测文档
温度检测简介温度检测是一项常见的技术，用于测量和监控环境中的温度变化。
无论是工业领域中的生产过程，还是日常生活中的温度调节，温度检测都扮演着重要的角色。
本文将介绍温度检测的原理、常见的温度传感器以及应用。
原理温度检测的原理基于物体温度与其它物理特性之间的关系。
一种常见的方法是通过测量物体与热平衡的系统之间的热交换来确定其温度。
根据热传导定律，热量会从温度较高的物体传导到温度较低的物体中，直到两者达到热平衡。
通过测量热传导的速率，可以确定物体的温度。
另一种常用的温度检测原理是基于物体辐射的热量。
根据斯蒂芬·玻尔兹曼定律，物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此，通过测量物体发出的辐射功率，可以确定其温度。
温度传感器在温度检测中，使用各种类型的传感器来测量温度。
以下是一些常见的温度传感器：1.热电偶（Thermocouple）: 热电偶是一种基于两个不同金属导线焊接在一起构成的传感器。
当两个导线的焊点处于不同温度下时，会产生一个电压信号。
根据电压信号的大小，可以确定温度的变化。
2.热敏电阻（Thermistor）: 热敏电阻是一种电阻，其电阻值随温度的变化而变化。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以确定温度的变化。
3.压电传感器（Piezoelectric Sensor）: 压电传感器是一种利用压电效应来测量温度变化的传感器。
压电效应是指在某些晶体中，施加力或压力会导致电荷分离产生电压信号。
通过测量这个电压信号的大小，可以确定温度的变化。
除了上述传感器，还有其他类型的温度传感器，如红外线传感器和光电传感器等。
应用温度检测在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1.工业控制：在工业过程中，温度是一个重要的参数，需要实时监测和控制。
例如，温度检测可以用于控制炉子的温度，以确保生产过程中的温度符合要求。
2.家居自动化：温度检测可以用于家庭自动化系统中的温度调节。
根据房间的温度，系统可以自动调整暖气、空调等设备的工作状态，提高舒适性和能源效率。
热能与动力工程测试技术温度测量
3) 镍铬-镍硅热电偶〔分度号K〕 正极是镍铬合金，负极为镍硅。 测温范围：-200 ℃ ～+1300℃。 优点：测温范围很宽、热电动势与温度关系近
似线性、热电动势大、高温下抗氧化能力强、价 格低，所以在工业上应用广泛。
K分度表
镍铬—镍硅热电偶分度表〔冷端温度为0℃〕
测量端 温度 (℃)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
0
0.000 4.095 8.137 12.207 16.395 20.640 24.902 29.128 33.277 37.325 41.264 45.108 48.828 52.398
30
1.203 5.327 9.341 13.456 17.664 21.919 26.176 30.383 34.502 38.519 42.432 46.238 49.916 53.439
40
50
热电动势(mV)
1.611 5.733 9.745 13.874 18.088 23.346 26.599 30.799 34.909 38.915 42.817 46.612 50.276 53.782
Tt273.15
☆ 国际实用温标：ຫໍສະໝຸດ 是一个国际协议性温标，它与热力学温标
相接近，而且复现精度高，使用方便 。
● 温度计分类 据传感器的测温方式： 接触式：膨胀式、电阻式、热电偶式 非接触式： 辐射式 接触式的精度高、响应慢、受高温限制 非接触式的精度低、响应快、受低温限制
按照温度测量范围： 超低温： 0～10K 低温： 10～800K 中高温： 800～1900K；1900～2800K 超高温： 2800K以上
温度测量方法
温度测量方法温度是物体分子热运动的表现，是物体内能的一种表现形式。
温度的测量是非常重要的，它在工业生产、科学研究、医疗保健等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍几种常见的温度测量方法。
首先，我们来介绍最常见的一种温度测量方法——使用温度计。
温度计是利用物质的热膨胀性原理来测量温度的一种工具。
常见的温度计有水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。
其中，水银温度计是最常用的一种。
它利用了水银在不同温度下的膨胀系数不同的原理，通过测量水银柱的高度来确定温度。
酒精温度计则是利用酒精的膨胀性来进行温度测量。
电子温度计则是利用半导体材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
温度计具有测量范围广、精度高、使用方便等优点，但也存在着易碎、受环境影响大等缺点。
其次，我们来介绍红外线测温技术。
红外线测温技术是利用物体在不同温度下发出的红外辐射能量与温度之间的关系来进行温度测量的一种技术。
它可以实现对远距离、高温度、移动目标的非接触式测温。
红外线测温技术广泛应用于冶金、电力、化工、玻璃、陶瓷、造纸、制药、食品等行业。
它具有测量范围广、速度快、非接触等优点，但也存在着受环境影响大、测量精度受距离、目标表面特性等因素影响等缺点。
另外，还有一种温度测量方法是热电偶测温。
热电偶是利用两种不同金属导体接触处产生的热电动势与温度之间的关系来进行温度测量的一种传感器。
热电偶具有响应速度快、测量范围广、结构简单等优点，但也存在着灵敏度低、易受干扰等缺点。
最后，我们介绍一种新型的温度测量方法——纳米材料温度测量。
纳米材料温度测量是利用纳米材料在不同温度下的电学、光学性质发生变化的原理来进行温度测量的一种方法。
纳米材料温度传感器具有响应速度快、精度高、对环境影响小等优点，但由于目前纳米材料制备和应用技术还不够成熟，因此在工业生产中的应用还比较有限。
综上所述，温度测量方法有很多种，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中，我们需要根据具体的测量要求和环境条件选择合适的温度测量方法，以确保测量的准确性和可靠性。
建筑环境测试技术温度测量
✓ 廉金属热电偶 1）T型（铜－康铜）热电偶 -20~350ºC，在廉金属热电偶中准确度最高，热电势较大 2）K型（镍铬－镍铝或镍硅）热电偶 -200~1100ºC，在廉金属热电偶中测温范围最宽，温度-毫 伏信号接近线性，热电势较大 3）E型（镍铬－康铜）热电偶 灵敏度最高，氧化气氛中可使用到1000ºC 4）J型（铁－康铜）热电偶 0~750ºC（氧化气氛）， 0~950ºC（还原气氛），在很多国家工业上最通用，价廉、灵敏
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。
非接触式：测温元件不与被测对象接触，而是通过热辐射进行热交换，或测温元件接收被测对象 的部分热辐射能，由热辐射能大小推出被测对象的温度。
优点：从原理上讲测量范围从超低温到极高温，不破坏被测对象温度场。非接触式测温响应快， 对被测对象干扰小，可用于测量运动的被测对象和有强电磁干扰、强腐蚀的场合。
100格，每格为摄氏1度，符号为℃。 1740 Celsius
C 5 F32
9
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
➢ 热力学温标
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，已由国际权度大会采纳作为国际统一的基本温标。
3.3.3 热电偶的结构与分类 ➢ 热电偶结构
两个 热电极
热电偶接 点
铠装热电偶
表面热电偶
➢ 热电偶的分类 根据热电偶的材质和结构的不同，可分为标准热电偶和非标准热电偶。 国际电工委员会（IEC）推荐了七种标准化的热电偶：
计量所温度计量方法
计量所温度计量方法
1. 热电偶温度计：这是一种常见的温度测量设备，它通过测量两种不同金属或半导体的热电势来测量温度。
这种方法的优点是精度高，反应快，但需要电源支持。
2. 热电阻温度计：这种温度计利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
常用的热电阻有铂电阻、铜电阻等。
这种方法的优点是结构简单，稳定可靠，但精度相对较低。
3. 红外线温度计：这种温度计利用物体发射的红外线能量与其温度之间的关系来测量温度。
这种方法的优点是响应速度快，无需接触被测物体，但受到环境光照的影响较大。
4. 光学高温计：这种温度计利用物体的光谱特性随温度变化的关系来测量温度。
这种方法的优点是测量范围广，精度高，但设备复杂，成本较高。
5. 气体膨胀式温度计：这种温度计利用气体在恒定压力下体积随温度变化的特性来测量温度。
常用的气体膨胀式温度计有水银温度计、酒精温度计等。
这种方法的优点是结构简单，使用方便，但精度较低。
6. 电子数字温度计：这种温度计利用电子技术将温度信号转换为数字信号进行显示和记录。
这种方法的优点是显示直观，易于操作，但需要电源支持。
7. 光纤温度传感器：这种传感器利用光纤传输光信号的特性，
将温度信号转换为光信号进行传输和处理。
这种方法的优点是抗干扰能力强，传输距离远，但设备成本较高。
以上就是计量所常用的一些温度计量方法，不同的方法适用于不同的应用场景和需求。
在选择温度计量方法时，需要根据实际需求和条件综合考虑各种因素。
测试技术温度的测量讲课文档
100~3 200 一般700~2
表
000
第五页，共48页。
温度标准和测量方法(4/7)
温标及其传递
用来度量物体温度数值的标尺叫温标。温标规定了温度的读数起点（ 零点）和测量温度的基本单位。 目前国际上用得较多的温标有摄氏温标、
华氏温标、热力学温标和国际温标等。
摄氏温标 在标准大气压下，纯水冰点为0摄氏度，沸点为100摄氏度，中 间等分成100格，每格1摄氏度，符号为℃。 华氏温标 将纯水的冰点规定为 32度，沸点为 212度，中间等分成180 格，每格1华氏度，符号为℉。
K elT n N N A B ((T T ))K eT T 0N B 1 (T )d N B (T )T K e0lT n N N A B ( (T T 0 0) )K eT T 0N A 1 (T )d N A (T )T
即 EA(B T,T0)K e TT0lnN NA B((T T))dT
计
三等标准铂 铑-铂热电
偶
三等标准镍 铬-镍硅热电
偶
二等铜-康 铜热电偶
贝克曼 温度计
实验室精密 温度计
工业热电偶
二等标准 辐射高温
计
二等标准 二等标准 光学高温 温度灯
计
二等标准辐射 高温计
低 工业 双金 工业 实验
温 铂电 属压 液体 室液
热 阻温 力式 温度 体温
电 度计 温度 计 度计
偶
计
高温热 工业辐射 工业光学 光电比色 电偶 高温计 高温计 高温计
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1.1 温度的概念
1.1 概述
避免混乱 ---- 国际单位制（SI）：
SI 基本单位： 七个物理量单位 --- 相互独立
长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 光量 （m） （kg） （s） （A） （K） （mol） （cd）
温度：不可叠加性（内涵量）
内涵量：
可见，温度是一个内涵量 （即强度量），它不具有叠 加性。不能像长度、质量等广延量一样，可以通过单 位的叠加和细分以及与被测量进行比较，从而得到被 测量的数值。两个温度不能相加，只能进行相等或不 相等的描述。对一般测量来说，测量结果即为该单位 的倍数或分数。但对于温度而言，长期以来所做的却 不是测量，而只做标志，即只是确定温标上的位置而 已。这种状况 直 到1967第十三届国际计量大会确定， 把热力学温度的单位———开尔文定义为：水三相点 热力学温度的1/273.16。这样温度的描述已不再是确 定温标上的位置，而是单位Ｋ的多少倍了。这在计温 学上具有划时代的历史意义。
同种测温质(水银)，利用了同样的测温特性(水银柱 热胀冷缩)。但由于规定的参考点和分度单位不同，就 造成了两种不同的温标，从而产生了两种不同的温度的 数值。
℃
F
tF
9 5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
tC
32
-20
-6
0
32
20
68
40
104
经验温标 注：参考点——相同
测温质——不同 温标也不完全一致！！！ 原因：不同测温的物理性质随温度的改变 在相同的范围内可能不会相同。
热工计量 测试技术
1.概述 2.电阻温温度计 3.膨胀式温度计 4.热电偶 5.辐射温度计 6.常用测温技术
.1 概述
1.1 温度的概念 1.2 温标 1.3 测温方法及测温仪器
1.1 概述
1.1 温度的概念
① 温度的宏观概念： 是冷热程度的表示，或者说，互为热平衡的 两物体，其温度相等。
（注：处于热平衡状态的所有热力学系统都具有共同 的宏观性质！）
经验温标 热力学温标
•经验温标特点：由于测温物质和测温特性的选取不同， 参考点和分度方法的选择不同，故可以有各式各样的温 标。 •开氏温标（热力学温标）：开尔文，1848年创立了一 种不依赖任何测温质(当然也就不依赖任何测温质的任 何物理性质)的绝对真实的绝对温标。
开尔文：英国物理学家，热力学第二定律的创 始人。(热学、电磁学、流体力学、光学、地 球物理、数学、工程, 600论文,70发明专利)
1.1.1 温度的概念 热力学（绝对）温度：用热力学温标表示的温度。 热力学（绝对）温标：“精确的实验证明压强等于零时 的温度应该是-273.15℃”。
-273.15℃零度温标——热力学温标或绝对温标。
1.2 温标
摄氏温标 华式温标 开氏温标 热力学温标 国际温标 理想气体温标
经验温标 等价！
经验温标
T 273 .16 Q1 Q2
① 以纯水的三相点的温度定为开氏温标的参考点，规 定其温度为273.16K(而不叫“度”)，1K等于水的三 相点的热力学温度的1/273.16;
② 热力学温标被定为基本温标； t=T-273.15
③ 热力学温度被作为基本温度; ④ 符号是T，单位是开尔文，简写为开，以K表示之； ⑤ 热力学温标的零点叫绝对零度(0K)；
恒温 热源T1
Q1
热力学温标
可逆 热机
Q2
恒温 冷源T2
T1 Q1 T2 Q2
•热力学温标是以卡诺循环为基础：
卡诺定律指出，一个工作于恒温热源与恒温冷源 之间的可逆热机，其效率只与热源和冷源的温度 有关。假设热机从温度为T1的热源获得的热量为 Q1，放给温度为T2的冷源的热量为Q2，则有
热力学温标 第十一届国际计量大会(1960年)规定
热力学温标
参考点：水的三相点是指 纯水以冰、水、蒸汽的平 衡混合物的状态，只要在 没有空气的密闭容器内， 这个状态的温度就是确定 不变的，它不依赖于压强， 最客观的参考点!
热力学温标
恒温 热源T1
Q1
可逆 热机
Q2
恒温 冷源T2
如果我们要测某一个物体的温度，可用任何一种工质的卡诺热机 当作温度计，使卡诺热机运转于欲测物体(欲测其温度T)和 273.16K的热库之间，测出吸收和放出的热量Q1和Q2之比，则温度 为：
1. 测温质: 要确定选择什么样的物质,这些物质的冷热状 态必须能够明显地反映客观物体(欲测物体)的温度变 化，而且这种变化具有复现性。
如：水银、氢气或是电偶？ 2.测温特性：要知道该测温质的哪些物理量随着温度的
改变将产生某种预期的改变。 如：水银温度计是用水银做测温质，水银的体积随温度作
线性变化。 3.参考点：依据确定的数值作为基准，实现划分温度的
摄氏温度
测温质：水银
测温特性：水银柱热胀冷缩； 参考点： ① 冰的熔点为零度(标以0℃)，
(A·Celsiuas 瑞典)
② 水的沸点为100度(标以100℃)。
③ 在0度和100度之间均分成100等份，每一份
也就是1摄氏度。这种规定办法就叫摄氏温
标。
使用国家：亚洲国家、非英语国家
摄氏温度与华氏温度的关系
② 温度的微观概念： 是大量分子运动平均强度的表示。
（注：分子运动愈激烈其温度表现越高！）
1.1 温度的概念
1.1 概述
重要性：
自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度
有关。在日常生活、工业生产和科学研究的各个
领域中，温度的测量与控制占有重要地位！
温标:
摄氏温标、华式温标、热力学温标、国际温标、
理想气体温标
间隔。
华氏温度
测温质：水银；
测温特性：水银柱热胀冷缩。 参考点：
(华伦海特 (G·D·Fahrenheit))
① 冰、水、氯化铵和氯化钠混合物的熔点定为
零度，以0°F表示。
② 把冰的熔点定为32°F
③ 把水的沸点定为212°F；
④ 在32→212的间隔内均分180等分，每份1华
氏度。
华氏温标——〉华氏温度 使用状况：欧美等英语国家。
举例：五种温度计，测温质分别是氢气、空气、铂丝、电偶和水 银，其测温的物理性质分别为气体的压强、电阻、电动势和水银 的长度；基准点都是以冰的熔点和水的沸点为0度和100度。
水银温 氢气温
度计
度计
0
0
20
40
60
80.147
80
100
结论:对应同一个客观温度(假定以定容氢气温度计的指示数为标 准)，各种温度计的读数是不一样的。