高温比色温度仪
仪器仪表基础知识-第二节温度检测仪表
仪器仪表基础知识
补偿导线法： 补偿导线的作用是将热电偶的冷端延长，使之 延长至距离热源较远的地方或温度比较稳定的地方。 A t0‘ A’ t0
t B t0‘ B’ t0
仪器仪表基础知识
例：用镍铬—镍硅热电偶测量某一实际为 1000℃的对象温度。所配用仪表在温度为 20℃的控制室里，设热电偶冷端温度为50℃。 当热电偶与仪表之间用补偿导线或普通铜导线 连接时，测得温度各为多少?又与实际温度相差 多少?
仪器仪表基础知识
温度检测仪表
仪器仪表基础知识
常见的检测仪表
温度检测仪表 压力检测仪表 流量检测仪表 物位检测仪表 机械量的测量
仪器仪表基础知识
温度的概念
温度是表示物质冷热程度的一个量，它反映 物质内部热运动的状况，任何一种物质都是由 大量的分子组成的，这些分子总是处于热运动 的状态，分子热运动越快，物质的温度越高， 相反分子的热运动越慢，物质的温度越低。
仪器仪表基础知识
总电动势
△EAB（t，t0）=△ EAB（t）+△ EB （t，t0）- △ EAB（t0） - △ EA （t，t0） 温差电动势与接触电动势相比要小的多，因此在总电动势中， 接触电动势起决定性的作用，一般会忽略温差电动势的影响， 则总电动势为： △EAB（t，t0）=△ EAB（t）- △ EAB（t0）
压力式温度计是利用感温物质的压力随温度而 变化的特性工作的。当温包内的感温物质受到温 度的作用后，密闭系统内的压力发生变化，使弹 簧管的自由端产生位移。
仪器仪表基础知识
压力式温度计组成
1.温包：温包是感受被测介质温度变化的敏感元件。
2.毛细管：毛细管是由铜或钢的无缝管冷拉而成， 其作用是传递压力
3.压力计：它是用来测量压力的变化并指示被测温 度。
双波长比色测温法
双波长比色测温法1.引言1.1 概述双波长比色测温法作为一种先进的测温技术，在工业、科学研究和医疗等领域被广泛应用。
它通过分析物体发射的辐射能量，利用不同波长的光信号来测量物体的温度。
相比传统的测温方法，双波长比色测温法具有高精度、高灵敏度、无接触等优势。
双波长比色测温法的原理是利用物体发射的辐射能量与其温度之间的关系。
根据普朗克黑体辐射定律，物体的辐射能量与其温度呈指数关系。
在双波长比色测温法中，使用两个不同波长的光信号作为输入，分别与被测物体的辐射能量进行比较。
通过测量两个波长之间的光强比值，可以确定物体的温度。
双波长比色测温法的应用非常广泛。
在工业领域，它可以用于高温炉的温度监测和控制，例如钢铁、电力等行业中的高温熔炼过程。
在科学研究中，双波长比色测温法可以应用于材料表面温度的非接触式测量，为研究者提供了一种非常方便和准确的工具。
在医疗领域，双波长比色测温法可用于人体体表温度的测量，特别在体温监测、热成像等方面有着重要的应用。
总之，双波长比色测温法作为一种先进的测温方法，具有高精度、高灵敏度和无接触等优势，被广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步，双波长比色测温法在未来有望进一步发展和完善，为测温领域带来更多的创新和突破。
1.2文章结构文章结构：本文将按照以下结构来介绍双波长比色测温法的原理和应用，并总结其优势，最后展望其未来的发展。
在引言部分（第1节），将对双波长比色测温法进行概述，介绍其基本原理和目的。
同时，也将呈现文章的整体结构，即第2节将详细阐述双波长比色测温法的原理，第3节将探讨其应用情况。
最后，第4节将通过总结对双波长比色测温法的优势进行归纳，并展望其未来的发展方向。
在正文部分（第2节），将着重介绍双波长比色测温法的原理。
将详细解释该方法的工作原理，以便读者更好地理解其基础知识。
将涵盖该方法所涉及的关键概念和公式，并且通过相关实例进行解释以增加可读性。
在正文的后半部分（第3节），将探讨双波长比色测温法的应用情况。
辐射高温计应用研究
STARLINE M
（500-1200）℃
1级
中棒预精轧区/16#轧机中棒16#轧机出口高温计
1.5级,（500-1200）℃
特棒
雷泰
一体化单色红外测温仪 红外测温仪 红外测温仪 一体化单色红外测温仪
SCT3-3014-2 STARLINE M STARLINE M SCT3-3014-2
300℃-1400℃ （500-1200）℃ （500-1200）℃ 300℃-1400℃
RAYTEK
Raytek RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK RAYTEK
三、钢铁企业应用 2、应用实例
一体化单色红外测温仪 SCT3-3014-2 300℃-1400℃ 1级
特棒
中棒加热炉出口 1.5级,300℃-1400℃ 中棒 雷泰
固定式红外测温仪
固定式红外测温仪 固定式红外测温仪 固定式红外测温仪 固定式红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪 双色光纤红外测温仪
RAYFR1BSF001H
RAYFR1BSF001H RAYFR1ASF001 RAYFR1ASF001 RAYFR1ASF001 RAYFR1ASF001 RAYFR1ASF001 RAYFR1BSF003H RAYFR1BSF001 RAYFR1ASF001 RAYFR1BSF003H RAYFR1ASF001
*2、福禄克 RAYST20XBAP、FLUKE 62Mini、ST-60、ST20 3、兰德 UNO V1 600/1600C-V、SYSTEM4 M2 300/1100C-V 4、常州潞城 DCT2-6016、SCT-060、SCT3-0513-2、SCT3-3014-2 5、三博中自 CIT-JH 6、SITEL *STARLINE M 7、POTEX *PT-305 8、爱光 5G-1415
温度测量仪表
此外，现代还研制出多种其他类型的温度测量仪表，如用晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表；采用热象扫描方式的热象仪，可直接显示和拍摄被测物体温度场的热象图， 可用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布，对于节能非常有益；另外还有利用激光，测量物体温度分布的温度测量仪器等。
目前，用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等，采用这些材料主要是它们在常用温度段的温度与电阻的比值是线性关系，我们这里主要介绍铂电阻温度计。
铂是一种贵金属，它的物理化学性能很稳定，尤其是耐氧化能力很强，它易于提纯，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝，与铜，镍等金属相比，有较高的电阻率，复现性高，是一种比较理想的热电阻材料，缺点是电阻温度系数较小，在还原介质0
R100表示100℃时的电阻值；R0表示0℃时的电阻值
根据IEC标准，采用W(100)=1.3850 初始电阻值为R0=100Ω（R0=10Ω）的铂电阻为工业用标准铂电阻，R0=10Ω的铂电阻温度计的阻丝较粗，主要应用于测量600℃以上的温度。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表示在－200～0℃
4.温度测量仪表的测量方法
4.1热电阻温度仪表
热电阻温度计的原理是利用导体或半导体的电阻随温度变化这一特性。热电阻温度计的主要优点有：测量精度高，复现性好；有较大的测量范围，尤其是在低温方面；易于使用在自动测量中，也便于远距离测量。同样，热电阻也有缺陷，在高温（大于850℃）测量中准确性不好；易于氧化和不耐腐蚀。
温度计的简介
温度计的简介概述温度计和各种测温仪表种类繁多,愈来愈精密。
早期的温度计都是依据物体的热胀冷缩现象制成的, 即利用物体的体积变化与温度变化间的线性关系。
有案可查的最早的温度计是费狄南第二在1666 年制成的, 所用的材料是酒精装在玻璃管内。
以后, 又有其它人将水银装入玻璃管内制成温度计。
运用热膨胀原理制成的水银或酒精温度计可用于要求精度不高及温差不大的测量中。
其缺点是: (1) 不同的测温物质所测得的1℃并不严格相同。
(3) 考虑到玻璃本身的热膨胀, 则体膨胀与温度变化的线性关系是应近似成立的。
(3) 不同测温物质由于其沸点、凝固点的限制, 其所测温度都有阈值存在, 而且测量范围不大。
温度计(或其它测温仪) 发展的一个重要趋势是采用各种现、近代技术, 不断设计新的测温仪器和方法, 不断扩大测温范围, 向高、低温测量进军。
在科学日益发展的今天, 可复现的高温、低温的范围正在日益扩大。
例如随着宇航、超导等尖端科学技术的发展, 1968 年将国际温标的最低下限延伸至015K, 近年来仍有使其继续向下延伸的趋势。
在温度测量技术中,对精度的要求也越来越高,因此, 各种类型的新的测量仪在不断出现。
下面仅作些简介。
低温测量在实用中, 电阻温度计经常被用于低温的测量。
其中铂电阻温度计在测量13181K 以上的低温时准确度较高, 测量的复现性可达±110×10- 3K, 甚至有些可达110×10- 4K。
但是, 在13181K 以下铂电阻温度计的灵敏度迅速下降, 如果要测更低温度一般使用铑铁温度计, 适用范围最低可达1K。
此外, 还有灵敏度更高的电阻温度计, 如锗温度计和碳电阻温度计, 最低可测013K 左右的低温。
一些气体温度计也可以对1K 以上的低温进行测量。
这种温度计是充有氦气的定体积温度计, 它的原理是建立在理想气体状态方程:PV = M ö uRT 基础上的。
对于一定质量的某种气体, 若控制其体积不变, 其压强是温度的单值函数。
浅谈高温成像比色计测温装置的运用
浅谈高温成像比色计测温装置的运用高温成像比色计测温装置是一种通过红外摄像技术实现对高温物体进行测温的装置。
其原理是利用物体发射的红外辐射能量与温度之间的关系，通过红外摄像仪将红外辐射转换为可见光信号，再使用比色计对不同温度区域进行颜色分析，从而实现对高温物体的测温。
高温成像比色计测温装置在工业生产、物流仓储、电力设备等领域具有广泛的应用。
以下从三个方面来进行浅谈。
1.高温物体的异常检测与预警高温成像比色计测温装置能够实时监测高温物体的温度变化，并在温度超过设定阈值时进行自动报警。
这对于高温工作环境下的设备状态监控非常重要，可以帮助设备操作人员及时发现异常情况，并采取相应的措施进行处理，以避免设备故障或事故的发生。
2.温度分布分析与优化高温成像比色计测温装置可以对高温物体表面温度进行全面、快速的扫描，得到物体表面温度分布的图像。
通过对图像的分析，可以评估高温物体的工作状态与热平衡情况，发现温度分布不均匀或过高的部位，并提出相应的优化措施，提高设备的工作效率和使用寿命。
3.节能减排与安全管理高温成像比色计测温装置的应用可以提供对高温设备进行监控与分析，帮助企业对设备进行合理调度和节能管理。
通过对高温设备的温度变化情况进行监测与分析，可以合理调整设备运行时间、温度和负荷，提高设备的能效，降低能源消耗，减少温室气体排放。
同时，通过准确测温的手段，可以进一步加强对高温设备的安全管理，避免因温度过高而引发的事故。
总之，高温成像比色计测温装置是一种应用广泛、功能强大的测温装置，可以在许多领域提供重要的监控与分析手段。
它的运用可以帮助企业及时发现设备异常，加强设备的管理与维护，提高工作效率和设备的使用寿命，同时还可以减少能源消耗和排放，从而实现可持续发展的目标。
初中物理物态变化知识点：其它温度计
初中物理物态变化知识点：其它温度计气体温度计：气体温度计是利用气体的某些性质（体积或压强）随温度变化的特点支撑的，一般用氢气和氮气制成。
因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。
这种温度计精确度高，多用于精密测量。
高温温度计：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。
高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。
其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。
辐射温度计：辐射温度计是靠接受热辐射来测量温度的。
这种温度计通常用来测量高温物体的温度，他能测量高达1600℃的高温。
双金属片温度计：它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。
双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。
由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。
转动式温度计：转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。
双金属片一端固定，另一端连接着指针。
两金属片因膨胀程度不同，在不同温度下，造成双金属片卷曲程度不同，指针则随之指在刻度盘上的不同位置，从刻度盘上的读数，便可知其温度。
电阻温度计：电阻温度计是利用金属或半导体的电阻随温度而改变的性质制成的。
金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。
由于这种温度计测量精确，往往用作测量温度的标准仪器。
它的测量范围为-260℃至600℃左右。
半导体的电阻变化和金属不同，温度升高时，其电阻反而减少，并且变化幅度较大。
因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化，所制成的温度计有较高的精密度，常被称为感温器。
温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。
利用温差电现象制成。
两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。
温度计
温度计编辑[wēn dùjì]温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。
利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。
有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计1、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等多种温度计供我们选择，但要注意正确的使用方法，了解测温仪的相关特点，便于更好的使用。
目录1科技名词定义2工作原理各种温度计工作原理水银温度计的使用3发明及改进4温度单位5数字温度计简介使用方法6仪器种类转动式温度计半导体温度计热电偶温度计光测高温计液晶温度计7精度和分度值8实验室温度计的使用9水银温度计10红外测温仪的相关知识使用红外测温仪的益处红外测温仪测量红外测温仪11精确测量温度技巧12最大温度计1科技名词定义中文名称：温度计英文名称：thermometer; thermograph; heat indicator; temperature indicator简介：温度计可以准确的判断和测量温度，分为指针温度计和数字温度计。
2工作原理根据使用目的的不同，已设计制造出多种温度计。
其设计的依据有：利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；热电效应的作用；电阻随温度的变化而变化；热辐射的影响等。
一般说来，一切物质的任一物理属性，只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用来标志温度而制成温度计。
各种温度计工作原理1．气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。
这种温度计精确度很高，多用于精密测量。
2．电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。
金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。
电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。
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单通道双光路比色温度计
单通道双光路比色温度计
2-56是单通道双光路比色温度计的结构示意图。 被测物体的辐射由分光镜(干涉滤光片)分成两路 不同波长的辐射光束，分别通过光调制转盘上的 通孔和反射镜，交替投射到同一个硅光电池上， 转换成相应的电信号，再经变送器处理实现比值 测定后，送显示器显示。 单通道双光路比色温度 计具有和单通道单光路比色温度计一样的优点(稳 定)和缺点 (动态品质差)。此外，它还有助于克服 各滤光片特性差异的影响，提高了测量准确度;但 结构较复杂，光路调整困难。 单通道比色高温计 的测温范围为900一2000C，仪表基本误差1%。 如果采用PbS光电池代替硅光电池作为光电探测 器，则测温下限可达400`C
谢谢观赏!
因为实际物体的光谱发射率ελ受环境的影响较大，但对同 一种物体见ελ1 与ελ2比值的变化却很小，因而可以减小黑 度变化、尘埃吸收及散射所产生的影响。此外用比色温度 计测得的温度较全辐射温度计和亮度温度计更接近于真实 温度，且测温准确度高，响应快、可用于测量小目标的温 度。目前比色温度计已广泛应用于冶金、水泥、玻璃等工 业部门，用来测量铁液、钢水、熔渣及回转窑中水泥等温 度。
典型高温比色计
比色温度计按照它的分光形式和信号的检测方法， 可分为单通道式与双通道式两种。 所谓通道是指在比色温度计中使用探测器(检测元 件)的个数。单通道比色温度计使用一个检测元件， 被测目标辐射的能量被调制轮流经两个不同的滤 光片，射人同一检测元件上。双通道比色温度计 使用两个检测元件，分别接受两种波长光束的能 量。单通道比色温度计又分为单光路式和双光路 式两种。所谓光路是指光束在进行调制前或调制 后是否由一束光分成两束进行分光处理。没有分 光的为单光路，分光的为双光路。双通道比色温 度计又分为调制式与非调制式。无论哪种比色温 度计，都要计算两个光谱辐射亮度的比值。
单通道单光路比色温度计
单通道单光路比色温度计
图2-55是单通道单光路比色温度计的结构示意图。 被测物体的辐射能址经物镜聚焦。经过通孔反射 镜而达到光电探测器，即硅光电池上。通孔反射 镜的中心开设一通光孔，其大小可根据距离系数 而变，其边缘经抛光后进行真空镀铬。同步电动 机带动光调制转盘转动，转盘上装有两种不同颜 色的滤光片，交替通过两种波长的光。硅光电池 输出两个相应的电信号送.至变送器进行比值运算、 线性化。图中，反射镜、倒像镜和目镜组成瞄准 系统，用于调节该温度计。由于采用一个检测元 件，仪表稳定性较高;但结构中带有光调制转盘， 使温度计的动态品质有所下降;牌号相同的滤光片 之间透过率(或厚度)的差异会影响测量准确度。
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㈠高温比色温度仪定义 ㈡高温比色温度仪应用 ㈢高温比色温度仪原理 ㈣分类
①单通道单光路高温比色计
②单通道双光路高温比色计 ③双通道光路高温比色计
高温比色计定义
通过测量被测物体在两个不同指定波长下的光谱辐射亮度 之比来实现测温的仪表。也称颜色温度计。
双通道光路比色温度计
双通道光路比色温度计
双通道非调制式比色温度金于不像单通道那样采用振动圆 盘进行调制，而是采用分光镜 (干涉滤光片或棱镜)把被测 目标的辐射分成不同波长的两束，且分别投射到两个光电 探测器上，其结构示意图如图2-57所示。被测物体的辐射 能经物镜4聚焦于通孔反射镜5上，再经透镜6人射到分光 镜7上。红外光透过分光镜后投射到硅光电池8上;可见光 则被分光镜反射到另一硅光电池9上。在8 的前面有红色 滤光片将少量可见光滤去，在9 的前面有可见光滤光片将 少量长波辐射能滤去，两个硅光电池的输出信号的比值即 可模拟颜色温度。图中，反射镜1、倒像镜2和目镜3组成 瞄准系统，用于调节该温度计。双通道调制式比色温度计 与双通道非调制式比色温度计较为相似，所不同的是经分 光镜分光和反射镜反射后所形成的两束辐射，要先通过带 通孔的光调制转盘同步调制后，再投射到两个带不同滤光 片的检测元件上。双通道比色温度计结构简单，使用方便， 动态品质较高;但两个硅光电池要保持特性一致且不发生 时变是比较困难的，因此测量准确度及稳定性较差
高温比色计成品图
高温比色计成品图
高温比色温度计能避开选择性吸收的影响，可连续自动检测钢水、 铁水、炉渣和表面没有覆盖得高温物体的温度
高温比色计测温原理
A.基本原理：
式(2-45)给出了黑体在两个指定波长λ1和λ2(实际上是两个波段λc1+ dλ1和λc2+dλ2) 上单色辐射亮度的比值φ(T)与温度的关系，对于非 黑体则有
高温比色温度计测温原理
(1)根据被测物体的光谱发射率与波长的关系特性，颜色 温度Tc小于、等于或大于真实温度T。 (2)大多数被测物体的颜色温度要比亮度温度和辐射温度 更接近于真实温度。 (3)当ελc1 = ελc2即被测物体为灰体时，颜色温度就等于 被测物体的真实温度这是比色温度计的最大优点。例如， 严重氧化的钢铁表面一般可近似看作灰体，这时仪表的示 值即颜色温度可认为近似等于被测物体的真实温度，而不 需修正。 (4)对大多数金属材料，光谱发射率随波长的增大而减小。 若λc1= λc2，则ελc1< ελc2,反之亦然，此时，颜色温度总 是大于真实温度，即Tc>T。 (5)对大多数非金属材料，光谱发射率随波长的增大而增 大。若λc1> λc2，则ελc1>ελc2,反之亦然，此时，颜色温度 总是小于真实温度，即Tc<T。
由上式可知，只要测得被测物体在两个指定波长谱发射率，就可求得被测物体的真实温 度T,即有
高温比色计测温原理
B.颜色温度
为具有通用性，比色温度计是按黑体刻度的，用 这种刻度的温度计去测量实际物体，所得到的温 度示值被称作被测物体的“颜色温度”。在两个 指定波长λc1和λc2下，若黑体在温度为Tc时单色 辐射亮度之比φb(Tb)和实际物体在温度为T时的 单色辐射亮度之比φ(T)相等，即φb(Tb)=φ(T )， 则称Tc为被测物体的颜色温度，两者的关系用下 式表示