温度测量技术详解
物理实验技术中的温度测量方法与技巧
物理实验技术中的温度测量方法与技巧温度测量在物理实验技术中起着至关重要的作用。
准确地测量温度可以帮助我们了解物体的热力学性质，并推动科学研究的发展。
本文将介绍一些常用的温度测量方法与技巧，以提升实验数据的准确性。
一、热电偶法热电偶是一种常用的温度测量设备，它基于材料导电特性的变化与温度的关系。
热电偶由两种不同材料的导线组成，当两个导线的接头处于不同温度时，会产生电动势。
通过测量这个电动势，我们可以得到温度的信息。
使用热电偶法测量温度时，需要注意以下几点技巧：1. 确保接触良好：为了保证准确的温度测量，热电偶应与被测物体充分接触。
可以使用导热胶或夹具来增加热电偶与被测物体的接触面积，从而提高测量的准确性。
2. 消除干扰信号：在测量过程中，存在其他电磁场信号的干扰。
为了消除这些干扰信号，可以将热电偶的引线绕成一圈，称为“热电偶补偿线”，以保持引线上电势的相对均匀。
此外，还可以使用屏蔽罩或磁屏蔽来减少外部电磁干扰。
3. 认真校准：热电偶的准确性取决于其材料和制造工艺，因此在使用前需要进行校准。
校准方法可以是对照已知温度的标准热电偶进行比较，确保测量的准确性。
二、红外测温法红外测温法是一种非接触性的温度测量方法，可以在不直接接触物体的情况下测量其表面的温度。
这种测温方法基于物体表面辐射出的红外辐射，通过红外传感器转换为温度信息。
使用红外测温法测量温度时，需要注意以下几点技巧：1. 距离和角度：为了获得准确的温度测量结果，需要保持一定的距离和角度。
一般来说，保持与被测物体表面距离的稳定和适当的角度可以提高测量的准确性。
2. 环境条件：红外测温法对环境条件敏感，因此在测量时需要注意环境的影响。
避免测量时有强烈的光源干扰，同时注意周围温度和湿度的变化。
3. 反射和吸收：不同物体的红外辐射特性不同，因此在测量时需要考虑物体表面的反射和吸收率。
有些物体表面可能会反射大部分的红外辐射，从而导致测量误差。
为了准确测量温度，可以使用不同的红外滤光器或修正因子来校正反射和吸收率。
流体力学实验装置的温度测量技术
流体力学实验装置的温度测量技术在流体力学实验中，温度是一个至关重要的参数，它直接影响着流体的性质和实验结果。
因此，准确可靠地测量流体实验装置中的温度是非常关键的。
本文将介绍几种常用的温度测量技术，以及它们在流体力学实验装置中的应用。
1. 热电偶温度传感器热电偶是一种常用的温度传感器，它基于热电效应来测量温度。
热电偶由两种不同的金属导体组成，当两种导体的焊点处温度发生变化时，将会在热电偶的两端产生一个电动势，从而实现对温度的测量。
在流体力学实验中，热电偶常常被用于测量流体的温度。
通过将热电偶传感器放置在流体中，可以实时监测流体的温度变化，帮助研究人员更好地理解流体性质。
2. 热敏电阻温度传感器热敏电阻是一种随温度变化而变化电阻值的半导体器件，它的电阻值随温度的升高而减小。
通过监测热敏电阻的电阻值变化，可以准确地测量温度。
在流体力学实验装置中，热敏电阻温度传感器被广泛应用于测量流体的温度。
由于其响应速度快、精度高且体积小，热敏电阻传感器可以有效地监测流体的温度变化，为实验结果的准确性提供保障。
3. 红外线测温技术红外线测温技术是一种非接触式测温方法，通过测量目标物体发出的红外辐射能量来计算其温度。
这种技术适用于高温、难以接触的情况下的温度测量。
在流体力学实验中，红外线测温技术能够实现对流体温度的快速、准确测量。
通过设置合适的红外线测温设备，研究人员可以迅速获取流体各处的温度分布情况，为实验数据的分析提供便利。
综上所述，流体力学实验装置的温度测量技术有多种选择，每种技术都具有自己的优势和适用范围。
研究人员可以根据实际需要和实验条件选择合适的温度测量技术，确保实验结果的准确性和可靠性。
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。
温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术
温度测量技术的动态及特殊与实用测温技术一、本文概述温度，作为物理学中的一个基本物理量，其测量技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。
无论是在工业生产、科研实验，还是在人们的日常生活中，温度的准确测量都是保障安全、提高效率、优化性能的关键。
随着科技的飞速发展，温度测量技术也在不断地进步与创新，新的测温方法和设备层出不穷，为各种应用场景提供了更加精确、快速和便捷的解决方案。
本文旨在全面探讨温度测量技术的最新动态，包括传统测温技术的改进以及新兴测温技术的发展。
我们还将重点关注一些特殊环境下的测温技术，如高温、低温、强辐射等极端条件下的测温问题。
文章还将介绍一些实用的测温技术，这些技术在实际应用中表现出色，为各行各业提供了强有力的技术支持。
通过本文的阅读，读者可以深入了解温度测量技术的现状和发展趋势，掌握各种测温技术的原理、特点和应用场景，为实际工作和学习提供有益的参考和借鉴。
二、温度测量技术的基本原理与分类温度，作为物质微观粒子热运动激烈程度的度量，是物理学中的一个基础而重要的物理量。
温度测量技术的核心在于通过特定的装置或方法，将这种热运动转化为可观测和记录的信号。
温度测量技术的基本原理通常基于物质的某些物理特性随温度变化的规律。
例如，热电阻、热电偶、热敏电阻和红外线测温等，都是利用物质电阻、电势、电阻率或辐射强度等物理量随温度变化的特性来进行温度测量的。
热电阻测温原理是基于金属导体或半导体的电阻随温度变化的特性。
当温度升高时，导体内的自由电子与晶格振动之间的相互作用增强，导致电阻增大。
热电偶测温则是利用两种不同材料的导体组成闭合回路，在两端产生温差电势，这个电势与温差之间存在确定的关系，从而可以通过测量电势来推算温度。
热敏电阻测温利用的是半导体材料的电阻率随温度变化的特性，其电阻率随温度升高而减小，通过测量电阻值可以推算出温度值。
红外线测温则是基于物体发射的红外辐射强度与温度之间的关系。
一切高于绝对零度的物体都会发射红外辐射，辐射强度与物体温度之间存在确定的关系，通过测量辐射强度可以推算出物体温度。
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
温度测量技术的发展与应用
温度测量技术的发展与应用温度是指物体内部分子振动的程度，是描述物体热能状态的物理量。
在工业、农业、医疗等领域中，温度一直都是一个非常重要的参考值。
因此，测温技术的发展一直备受瞩目。
一、温度的测量方式1. 接触式温度计接触式温度计是最普遍的温度测量方法之一。
它需要将温度计的测量头与物体接触，通过测量头将真实温度传到显示仪器上。
接触式温度计包括普通的水银温度计、铂电阻温度计、热敏电阻温度计等。
这些温度计的精度和使用条件各不相同。
2. 非接触式测温技术近年来，随着红外线技术的发展，非接触式温度测量技术得到了广泛应用。
这种技术通过测量物体表面辐射出的红外线，来推断物体的温度。
它们可以测量高温物体如炉子、发动机等处于400℃-2000℃范围的表面温度。
而且，由于无需接触测量，非接触式温度计可以在危险、不适合人工接触的环境中使用，使用非常广泛。
3. 光学式测温技术光学式测温技术使用的物理原理同非接触式温度计，也是通过物体表面的光谱特性，并结合对物体表面热辐射的观察，精确测量物体的温度值。
这种技术应用范围在1000℃-2000℃之间。
二、温度测量技术的进展1. 新型的传感器新型的温度传感器在内部电路的设计、外观结构等方面得到了优化。
包括热敏电阻、铂电阻、热电偶，以及新兴的MEMS (基于微机电系统)技术制造出来的微型温度传感器。
这些新型传感器具有更高的精度和更持久的稳定性，而且更加灵活。
2. 智能温度计随着微电子技术、通信技术的发展，新一代的智能温度计问世了。
智能温度计不仅可以实现数据采集、处理和记录，还可以与计算机、网络等互连，实现远程数据传输及其它更先进的功能。
这使得温度管理变得更加便捷高效，大大提高了工作效率。
三、温度测量技术的应用情况1. 工业领域温度的测量在工业控制中十分重要。
例如，钢铁、化学工业等行业中，需要测量高温物体的温度。
而非接触式温度计因其速度快、精度高、适用于危险场合等特点，因此广泛应用于工业生产的各个方面。
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。
温度测量技术
由 平 衡 氢 三 相 点 （ ~13.8K ） 到 银 凝 固 点 （~962℃），这个温度段内，标准仪器应用铂电 阻温度计。
银凝固点（~962℃）以上温度区间采用普朗克 定律外推。
二、温度标准的传递
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。
3．国际温标
为了使用方便，国际上经协商，决定建立一种既使用方便，又具有一定 科学技术水平的温标，这就是国际温标的由来。
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
国际实用温标是用来复现热力学温标的，简称IPTS-68，它是由 1968年国际权度会议通过的。这个温标经过20多年使用，发现了一些 问题，已无法满足现代科学发展对温度测量的要求。国际计量委员会 决定用1990年国际温标（ITS-90）代替IPTS-68。
采纳作为国际统一的基本温标。
热力学中卡诺定理指出：一个理想的卡诺机，当它工作于温度为T2 的热源与温度为T1的冷源之间，它从热源中吸收的热量Q2与向冷源中 放出的热量Q1，应遵循以下关系：
这就是建立热力学温标的物理基础。如果指定了一个定点温度数值， 就可以通过热量比求得未知温度值。
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）。
应有较宽的测量范围。
有较好的复现性和稳定性。
（二 ）温标
温标是温度数值化的标尺。它规定了温度的 读数起点和测量温度的基本单位。各种温度计 的刻度数值均由温标确定。
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2、电阻温度变换器—电阻温度计 原理：金属或半导体电阻随温度变化的特性 Rt=R0(1+αt)，
R0：0 C时的电阻值， α：电阻温度系数， t： t上升，金属电阻升高，半导体电阻低
• 可测-200 C到+500 C的温度范围
• 注意：EAB是两点温度的函数，而不是两点温度差 的函数。
一般T1放在被测温度区，称工作端（热端），T2放在 一个标准温度下，称之为自由端（冷端）。 热电势的函数关系一般用表格给出。
B、热电偶的基本规律 i）均质电路规律 由单一均匀的材料构成的闭合回路中，单由加热作 用不能产生热电势，用它可检验热电材料的均匀 性 加热不产生电势：材料均匀 加热产生电势：材料不均匀，不能作为热电材料
ii）中间金属规律：在热电偶回路中插入第三种或第四 种金属材料，只要插入材料的两端温度相同，则对回 路热电势没有影响。 • 因这一规律，在热电偶中接入串联导线及仪表，只要 T3=T4（对a）或T2=T3（对b），不影响热电势大小。 • 对图b若T2‡T3，图a若T3‡T4，则不能用，否则会产 生附加电势。
Hale Waihona Puke iiii）热电偶相配规律：由材料A和B组成的热电偶（两 端温度为t1和t2）产生的热电势等于由材料A与C组成 的热电偶（两端温度为t1和t2）产生的热电势与由材 料C与B组成的热电偶（两端温度为t1和t2）产生的热 电势之代数和。
例：t1=100 C ， t2=0 C 铜（A）+铂（C） EAC=0.75mV 康铜（B）+铂（C） EBC=-3.5mV 则：EAB（t1,t2）= EAC（t1,t2）+ ECB（t1,t2） =0.75+3.5=4.25mV • 在选配热电偶材料时，查看各种材料与铂组成热 电偶时的热电偶。计算所选的热电极材料产生的 热电势作参考。若想得到较高的热电势输出，选 与铂配时，一个为正，一个为负。
• 延伸引线：作用是与冷端补偿，毫伏计刻度是在 热电偶冷端为0 C的条件下度数，一般实际的冷 端不是0 C ，可改变Rt大小，使电桥输出相当于 fab(t2,t0)。 • 一般热电偶可用本身材料延伸到远离的地方，但 对于贵金属或工业上的标准产品，要用延伸电极。 • 要求：延伸电极在可能温度范围内（0-100 C ） 与主热电偶性能一致。 • 如：对铂铑-铂，使用铜-铜镍在0-100内0.64mV， 与主热电偶相同。
第七章 温度测量
• 温度也是一个常用的被测参数，虽然不如压力和 推力那么重要，但仍有许多难题，如燃气温度、 冷却套内的瞬时温度等
• 测温变换器有其独特性，一般不可构成多种传感 器测不同的参数，测温变换器一般只识别温度
1、热电偶的原理及基本热点规律 A、热电效应：两种不同材料的导体两端结合在一 起构成闭合回路时，若两端处于不同的温度，在 回路中便产生了热电势，电势大小EAB=f(T1)-f(T2)， 与材料和T1、T2有关系，而与直径大小、长短、 沿导线的温度分布无关。
常用的热电偶： a 镍铬-镍铝热电偶：工业上多用，长期使用1000 C ， 短期可达1300 C b 铜-康铜热电偶：易自制、线性好，用于400 C以下， 长期300 C ，短期可达500 C c 镍铬-考铜热电偶：长期使用600 C ，短期可达800 C d 铂铑-铂热电偶：1300-1600 C e 钨铼热电偶：长期使用2000 C ，短期可达2800 C
2）电位差计： 可测量、标定、核准热电偶 基于电压平衡原理 基本电路如下：
R1：调节电流大小 R2：标准电阻 R：读数电阻， S：换向开关 EP：辅助电阻，ES：标准电源 G：光电检流计，Et：被测热电势 电路分为三个回路： （1）EP—R1—R2—R—S1 （2）ES—R2—G—S2(n)—ES （3）Et—R`—G—S2(m)—Et 第（1）回路产生I，第（2）、第（3）回路不同时接通。
D、热电势的测量方法：由于热电偶产生的热电势很 小（mV级），热电偶本身及导线有电阻，不能用于普 通电压表测量，一般用毫伏计或电位差计 1）毫伏计：
Et I RM R e Rt
所示电压：
Et RM U E I R e Rt RM R e Rt
一般这种仪表都规定 R e Rt 值为多少。使用时必须 满足。
i）合S1，S2—n，调R1，使G=0，则R2.I=ES，I=ES/R2（为 标定工作电流） ii） S2—m，调R，使G=0，则R`I=Et=ESR`/R2（求出Et）， 其中ES和R2精密定值， R`按电位差值刻度读出，故称电 位差计 • 由于G=0，则第（3）回路中无电流，所测为电势值，不 受热电偶电阻影响。
C、热电偶的组成与选用： 一般按被测温度范围选择热电偶 • 低于1100 C ，用普通材料，如镍铬-镍硅， • 1100-1600 C ，用贵金属，如铂铑-铂，大于 • 大于1600 C ，用耐热合金，如钨-铼。 选择要求：a 热电性能稳定，不随时间变化 b 价格合理，能准确复制，便于互换 c 导电性好，材料本身电阻温度系数小 d 热电势大，并且线性关系好 e 适合所测温度 一般来说以上要求难以全部满足
iii）中间温度规律：任何两种均质材料组成的热电 偶，其接点温度分别为T1、T2。所产生的热电势等于 同一热电偶一接点温度为T1，另一接点温度为T3的热 电势与一接点温度为T3，另一接点温度为T2的热电势 之代数和：EAB(T1,T2)= EAB(T1,T3)+EAB(T3,T2)
• 这个规律可用于：热电偶自由端温度发生变化时 计算热电势，热电偶的热电势数据表是以自由端 为0C给出的，若实测环境下自由端的温度不是 0C ，可由此规律计算热电势。 如： 镍铬合金—镍铝热电偶： 工作端400 C ，自由端0 C ，热电势16.4mV， 工作端45 C ，自由端0 C ，热电势1.82mV， 问工作端400 C ，自由端45 C的热电势？