制冷与低温测试技术知识点整理
低温技术基础期末总结

低温技术基础期末总结低温技术是在常温下无法实现的条件下,降低温度以获得特定物理、化学、生物等特性的技术手段,被广泛应用于科学研究、工业生产、医学领域等各个领域。
低温技术的基础是冷藏、冷冻、制冷三大技术体系之一。
本期末总结将对低温技术的基础知识进行梳理和总结。
一、低温技术的基本概念低温技术是指通过特定的技术手段,将物体的温度降低到常温以下的一种技术。
常用的低温技术有冷藏、冷冻、制冷等。
低温技术的应用非常广泛,包括科学研究、工业生产、医学领域等各个领域。
低温技术的应用可以改变物体的物理、化学、生物等特性。
二、低温技术的原理与方法低温技术的基本原理是利用物质的热力学性质和传热规律,通过电力、机械等能量转化方式,将物体的热能转移到外界,从而降低物体的温度。
常用的低温技术方法包括制冷剂循环系统、制冷工质、节能技术、热量平衡技术等。
制冷剂循环系统是低温技术的核心,包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等组件,通过不同工质的相变来实现制冷效果。
制冷工质一般选择低沸点且易于蒸发的物质,如氨、氢、氦等。
节能技术是低温技术的重要手段之一,包括节能调节技术、节能设备技术等。
三、低温技术的应用领域低温技术的应用领域非常广泛,主要包括科学研究、医学领域、食品加工、工业生产等。
在科学研究领域,低温技术可以用于实验室条件的模拟和控制,如冷冻电镜、冷冻电子显微镜等。
在医学领域,低温技术可以应用于组织冻存、人体器官移植等。
在食品加工领域,低温技术可以延长食品的保鲜期、改善食品的质量等。
在工业生产领域,低温技术可以用于化工、电子、航天、冶金等行业。
四、低温技术的前景与挑战低温技术在现代社会的发展中起着重要的作用,具有广阔的应用前景。
随着科学技术的发展,低温技术的应用领域将进一步拓宽,技术手段将进一步提高,应用效果将进一步提升。
然而,低温技术仍然面临一些挑战。
首先,低温技术的设备和设施成本较高,需要大量的设备和能源。
其次,低温技术对材料的要求较高,需要高品质的材料来保证低温环境的稳定性。
制冷与低温技术重点(青岛科技大学飞飞)

制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物质冷却,使其温度降低到环境温度以下,并保持这个温度。
120K以上,普冷;120~0.3K,深冷(低温);0.3K以下,极低温制冷与低温区别:①所获得温度高低不同;②所采用的制冷方法不同③制冷工质不同④制冷设备要求不同制冷方法有:物质相变制冷,气体膨胀制冷,绝热放气制冷,电磁声制冷,气体涡流制冷。
热声效应是指可压缩流体的声振荡与固体介质之间由于热相互作用而产生的时均能量效应。
膨胀制冷方法有:压缩气体绝热节流、等熵膨胀和(等温膨胀)。
节流:当气体在管道中流动时,由于局部阻力,如遇到缩口和调节阀门时,其压力显著下降的现象(节流后比熵必增大)焦耳—汤姆逊效应:气体在节流过程中的温度变化(比焓值不仅是温度也是压力的函数)正焦耳汤姆逊效应:在室温下气体通过节流元件后温度降低。
负*:少数气体温度升高。
微分节流效应(焦耳……系数):气体在节流时单位压降所产生的温度变化。
积分节流效应:在压降为有限数值时,节流所产生的温度变化转化温度:在一定的压力下,气体具有某一温度时,微分节流效应可以等于零,该温度为* 转化曲线:转化温度与压力的关系曲线。
在利用气体节流制冷时,气体参数的选择要保证节流前的压力不得超过最大转化压力,节流前的温度必须在山下转化温度之间。
氖、氢、氦的转化温度比室温低,必须用预冷的方法使其降温到相对应的上转化温度以下,节流后才能产生冷效应。
等温节流效应:等温压缩→节流膨胀→等压吸热恢复。
是等温压缩和节流的综合林德循环(简单绝热节流制冷循环)系统由:压缩机、冷却器、逆流换热器、节流阀、蒸发器组成。
节流制冷循环性能系数低、经济性差是因为:节流过程是不可逆热力过程,此外热交换器中存在由换热温差引起的不可逆损失。
为了减少这两个损失,提高节流循环的性能指标,人们提出了有预冷的节流循环和双压节流循环及其他流程形式。
等熵膨胀:高压气体绝热可逆膨胀过程。
微分等熵效应:表示气体等熵膨胀过程中温度随压力的变化。
制冷与低温技术原理复习提纲

制冷与低温技术原理复习提纲
一、制冷技术概述
1.制冷技术的定义和应用领域
2.制冷循环原理
二、制冷循环中的主要组件
1.压缩机:
a.压缩机的工作原理和分类
b.压缩机的性能参数和选择方法
2.冷凝器:
a.冷凝器的工作原理和分类
b.冷凝器的热流计算和设计方法
3.膨胀阀:
a.膨胀阀的工作原理和分类
b.膨胀阀的性能参数和选用方法
4.蒸发器:
a.蒸发器的工作原理和分类
b.蒸发器的热流计算和设计方法
三、常见的制冷循环
1.理想的制冷循环
2.逆温循环
3.逆向布朗循环
四、低温技术概述
1.低温技术的定义和应用领域
2.低温空气分离技术
五、低温制冷技术
1.低温制冷循环原理
2.低温制冷设备的组成和工作原理
3.液化天然气制冷技术
六、液化空气循环原理
1.液化空气循环的工作原理
2.液化空气循环的主要组件
七、低温实验装置
1.低温实验装置的组成和原理
2.低温实验装置的应用
八、制冷与低温技术的发展趋势
1.制冷与低温技术的现状和发展趋势
2.制冷与低温技术的节能与环保方向
以上仅是一个简单的制冷与低温技术原理复习提纲,希望能对你的学习有所帮助。
在实际学习过程中,你可以根据自己的需要进行相应的扩展和深入研究,更全面地理解和掌握制冷与低温技术的原理与应用。
制冷技术 部分知识总结

第一章 制冷技术的基本知识§1-1 概述 一、基本概念1、制冷:把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度,并使之维持在这一低温的过程。
实质:将热量从被冷却对象中转移到环境中2、人工制冷 借助于一种专门装置,消耗一定的外界能量,迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去,得到人们所需要的各种低温,称谓人工制冷。
特点:①借助专门装置;②必须消耗能量。
3、制冷机:实现制冷所需的专门装置。
4、制冷技术(Refrigeration Technology )是一门研究人工制冷的原理、方法以及如何运用制冷装置获得低温的科学。
它是为适应人们对低温的需要而产生和发展起来的。
二、制冷的方法 1.相变制冷:液体蒸发制冷2蒸汽压缩式制冷吸收式制冷3.半导体制冷目前实践中广泛应用的制冷方法是;利用液体的气化实现制冷,这种制冷常称为蒸气压缩制冷。
三、制冷体系的划分人工制冷按照制冷温度大小,分为三类1、普通制冷:t >-120℃2、深度制冷:-120℃ >t >-253℃3、超低温制冷:t <-253℃食品工程领域及空调用制冷技术属于普通制冷。
四、制冷的发展概况及应用1、发展概况制冷技术作为一门科学,是十九世纪中期和后期发展起来的。
在此之前,人类很早就知道利用天然冷源,如保存到夏季的冬季自然界的天然冰、雪或地下水资源,进行防暑降温和保藏食物。
§1-2 制冷的热力学基础一、热力学第一定律热力学第一定律就是能量守恒定律即“自然界的一切物质都具有能量,能量既不能创造,也不能消灭,它只能从一种形式转变为另一种形式,在转化中,能量的总量不变。
” 热力学第一定律的解析式二、热力学第二定律1、开耳文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不引起其它变化。
2、克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
可见:如果要实现热量反向传递的过程,就必须要有一个消耗能量的补偿过程。
《制冷与低温技术原理》复习提纲

《制冷与低温技术原理》复习提纲制冷与低温技术原理是一门涉及制冷原理与技术的专业课程,主要针对制冷与低温设备的工作原理、性能参数和应用进行系统的学习,掌握制冷与低温设备的基本原理、热力循环、性能指标及其测量方法、应用技术和控制方法等方面的知识。
以下是《制冷与低温技术原理》的复习提纲。
I.制冷原理A.制冷循环基本原理1.制冷系统的基本组成和工作原理2.制冷循环的热力学分析3.制冷剂的选择和性能指标B.制冷循环的基本组成1.压缩机2.蒸发器3.冷凝器4.膨胀阀C.压缩机的工作原理和分类1.压缩机的基本工作原理2.压缩机的分类和特点D.冷却和蒸发器1.冷却器的工作原理和分类2.冷凝器的工作原理和分类E.膨胀阀的工作原理和种类1.膨胀阀的工作原理2.膨胀阀的种类和应用F.制冷系统的性能评价指标1.制冷量2.制冷效率3.制冷剂的耐受能力4.制冷机组的功率和能耗G.制冷系统的分析和计算方法1.热力循环分析方法2.制冷机组的热力循环计算3.制冷系统的配管设计和制冷量计算II.低温技术原理A.低温的定义和分类1.低温的定义2.低温的分类和应用领域B.低温设备的工作原理和分类1.低温设备的工作原理2.低温设备的分类和特点C.低温流体和制冷剂的选择1.低温流体和制冷剂的特点和分类2.低温流体和制冷剂的选择和性能评价D.低温试验技术1.低温试验设备的选择和特点2.低温试验体系的组成和标准E.低温储存和输送技术1.低温储存设备和系统的选择和设计2.低温输送技术及其特点和应用F.低温保温技术1.低温保温材料的选择和性能评价2.低温保温技术的方法和应用III.制冷与低温技术的应用A.制冷与低温设备的应用领域1.冷藏与冷冻2.制冷空调3.工业制冷4.低温科学实验与研究B.制冷与低温系统的控制方法1.常规控制方法2.先进控制方法C.制冷与低温设备的能效改进1.制冷循环改进2.制冷设备改进D.制冷与低温设备的维护和安全1.维护方法和注意事项2.安全措施和应急处理复习重点:1.制冷循环的基本原理和组成2.制冷系统的热力循环分析方法和计算3.制冷剂的选择和性能评价4.低温的定义、分类和应用5.低温设备的工作原理、性能评价和应用6.低温试验技术和低温储存、输送保温技术7.制冷与低温设备的应用领域和能效改进8.制冷与低温设备的控制方法、维护和安全注意事项通过复习以上提纲,能够全面理解制冷与低温技术原理的基本知识和应用技术,为应对考试提供全面的复习准备。
制冷技术入门知识点总结

制冷技术入门知识点总结一、基本原理1. 制冷效应制冷效应是指通过外界的助力,把热能从低温的物体或物体的低温部分转移到高温的物体或物体的高温部分的现象。
在自然界中,有几种使物体变凉的方法,如蒸汽凝结、蒸发冷却、压缩膨胀等,就是其中的一些例子。
2. 理想制冷循环制冷循环是制冷系统的核心部分,它由四个基本过程组成:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
这些过程按照一定的顺序循环进行,从而实现将热量从低温的物体或系统中移开的目的。
二、常见制冷设备1. 制冰机制冰机是一种常见的制冷设备,它是用来冻结水或其它液体的设备,将液体冷冻成固体状态,从而实现冷却的目的。
2. 冰箱冰箱是一种家庭电器,用于储藏食物和保鲜食物。
它通过制冷剂的循环往复运动,将室内的热量带走,从而实现室内温度的降低。
3. 空调空调是一种用于调节室内空气温度、湿度、流速等参数的设备。
它通过压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部件,配合制冷剂循环工作的方式,将室内的热量转移到室外,从而实现室内温度的调节。
4. 制冷舱制冷舱是一种用于运输食品、药品、化工品等易变质品的车辆或设备,它通过制冷系统的工作方式,将舱内的温度控制在一定的范围内,从而实现货物的保鲜和保质。
三、制冷剂1. 制冷剂的选择制冷剂是制冷系统中起着传递热量和吸收热量作用的物质。
常见的制冷剂有氨、氯氟烃等。
在选择制冷剂时,需要考虑其对环境的影响、安全性、可靠性以及性能等因素。
2. 制冷剂的循环制冷剂在制冷系统中循环起到传热、吸热的作用,是制冷系统能够正常工作的关键部件。
一般来说,制冷剂需要具备一定的蒸汽压、凝固点等性能参数,才能满足制冷系统的工作要求。
四、制冷系统1. 制冷系统的组成制冷系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部件组成。
这些部件按照一定的顺序循环工作,通过制冷剂的循环,实现对物体或系统的制冷效果。
2. 制冷系统的工作原理制冷系统的工作原理是通过压缩机对制冷剂进行压缩,然后通过冷凝器散热,将制冷剂冷却成液体,再通过膨胀阀降压并将制冷剂喷射到蒸发器中,实现对空气或物体的制冷效果。
《制冷与低温技术原理》复习提纲

制冷与低温技术原理复习提纲一、名词解释:1.绝热节流P33:由于气体通过节流阀等节流阻元件时,其压力显著下降,流速大时间短来不及和外界进行热交换,可近似按解热处理,这一过程称为绝热节流效应2.焦-汤效应P33:气体在节流中发生的温度变化叫做焦-汤效应3.微分节流效应P33:根据气体节流前后比焓值相等这一特征,令αh =(∂T ∂p )h 其中的αh 叫做微分节流效应4.转化温度P35:在一定压力下,气体具有的使微分节流效应等于0的温度5.等温节流效应P36:是等温压缩和节流这两个过程的综合6.微分等熵效应P38:表示等熵过程中温度随压力的变化,定义为αs =(∂T ∂p )s 8.性能系数P63:循环中收益能数值与补偿能数值之比9.循环效率P64:或称热力完善度,指一个制冷循环的性能系数和相同低温热源、高温热汇温度下的可逆制冷循环性能系数之比10.单位制冷量P71:表示1Kg 制冷剂完成循环时从低温热源所吸收的热量11.单位冷凝热负荷P71:表示1Kg 制冷剂完成循环时向高温热汇所排放的热量12.理论输气量P71:压缩机按理论循环工作时在单位时间内所能供给的(按进口处吸气状态换算)的气体容积13.有用过热P77:制冷剂在蒸发器内吸收了热量而产生的过热14.无用过热P77:制冷剂吸收环境热量而产生的过热15.输气系数P83:又称容积效率,为实际输气量和理论输气量的比值16.共沸混合物P103:指当两种或多种不同成分的均相溶液,以一个特定比例混合时,在固定的压力下,仅具有一个沸点的混合物17.非共沸混合物P103:指当两种或多种不同成分的均相溶液,不论混合比例,都不会有相同的沸点的混合物18.分馏P104:混合物因易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先冷凝而引起的成分改变19.复叠温度P132:上一子系统的蒸发温度或下一子系统的冷凝温度20.复叠温差P132:蒸发 / 冷凝器的传热温差21.发生过程P161:易挥发的气相中的分压力低于溶液中该组分的蒸汽压力,此组分的分子更多地进入气相22.吸收过程P161:易挥发的气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力,此组分的分子更多地进入溶液23.循环倍率P173:在溴化锂吸收式制冷机中表示发生器产生1Kg 水蒸气需要的溴化锂稀溶液的循环量a=Wr Wr−Wa 24.放气范围P173:Wr - Wa 称为放气范围,即溴化锂浓溶液质量分数-溴化锂稀溶液质量分数25.发生不足P173:发生终了浓溶液的溴化锂质量分数Wr ’小于理想情况下溴化锂质量分数Wr26.吸收不足P173:吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数Wa ’高于理想情况下溴化锂质量分数Wa27.喷淋密度P176:单位时间单位面积上的喷淋量,单位为kg/m2•s28.直接冷却P314:用制冷剂为冷源直接与被冷却对象进行热交换29.间接冷却P314:利用冷却后的载冷剂或蓄冷剂作为冷源,使被冷却的对象进行冷却30.气体水合物P331:当气体或挥发性液体与水作用时,造成水高于其冰点温度下的结冰现象,所形成的固体31.低温工质P336:在深冷技术中用于制冷循环或液化循环的工质32.液化系数P351:加工1Kg 气体所获得的液体量33.跑冷损失P354:环境介质传热给低温设备引起的冷量损失34.分凝P399:根据混合气体中的各组分冷凝温度的不同,将混合物冷凝到不同的温度使各组分分离35.精馏P403:将溶液部分气化或混合气体部分冷凝反复进行,逐步达到所需要纯度的分离气体方式 二、填空题:1.按照获取制冷的温度范围划分,( 120 )K 以上为普冷;( 120~0.3 )K 为深冷或称低温;( 0.3 )K 以下为极低温。
制冷及低温原理复习提纲

制冷及低温原理复习提纲制冷与低温技术原理复习提纲一、名词解释:1.绝热节流P33;2.焦-汤效应P33;3.微分节流效应P33;4.转化温度P35;5.等温节流效应P36;6.微分等熵效应P38;7.热泵P63;8.性能系数P64;9.热力完善度P64;10.循环效率P64;11.蒸发温度P67;12.冷凝温度P67;13.单位制冷量P71;14.理论比功P71;15.单位冷凝热负荷P71;16.理论输气量P71;17.有用过热P77;18.无用过热P77;19.输气系数P83;20.共沸混合物P103;21.非共沸混合物P103;22.相变温度滑移P103;23.分馏P104;24.复叠温度P132;25.复叠温差P132;26.发生过程P161;27.吸收过程P161;28.循环倍率P173;29.放气范围P173;30.发生不足P173;31.吸收不足P173;32.喷淋密度P176;33.污垢系数P232;34.析湿系数P236;二、填空题:1.按照获取制冷的温度范围划分,(120)K以上为普冷;(120)K 为深冷或称低温;(4)K以下为极低温。
P12.固态的CO2又称为(干冰)。
CO2的三相点温度为(-56.6)℃,三相点压力为(0.52)MPa;临界点温度为()℃;。
P12\P137 5.卡诺制冷循环是由两个(等墒)过程和两个(等温)过程组成。
P656.劳伦茨制冷循环是由两个(等墒)过程和两个(变温)过程组成。
P667.用单位体积(1m3)制冷剂来计量循环性能指标时,通常是以压缩机的( 理想循环)状态为基准的。
P708.制冷机的性能主要用制冷机的( 制冷量)、压缩机消耗的(功率)和制冷机的( cop )反映。
P719.制冷剂按组成分类,有( 单一制冷剂)和(混合制冷剂);按化学类别分类,有(无机物)、(氟利昂)和(探亲化合物)三类;按物质来源分类,有(人工)和(自然)。
P9310.对于绝大多数制冷剂来说,其临界温度T c与标准蒸发温度T b之间存在着()的关系。
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制冷与低温测试原理要点2017.6(个人理解,仅供参考)1、300K-常温、120K-低温上限、90K-氧液化点、77K-氮液化点、20K-氢液化点、4.2K-氦液化点、2.17K-超流氦转化点<1937年卡皮查发现,特点为:无流动阻力和超强导热性>。
2、制冷技术发展两个阶段:天然冷源应用(到十八世纪中期),主动的机械制冷阶段(十八世纪中期至今)。
3、常用的低温工质:空气、氧、氮、氩、氖、氢、氦(对应1中液化温度)。
4、测量:利用某种测量工具或仪器,通过一定的方法,直接或间接地得到所需要的量值的过程。
5、数据处理:利用统计学的方法,从理论上估计随机误差对测量结果的影响,也就是首先从测量序列中得一个最优概值,然后对最优概值的测量误差做出估计,得到测量值的过程。
6、测量条件:人、仪表和外界条件。
7、仪表系统:传感器、调理传输器和数据显示器。
传感器:将感受到的被测量信号转换成相应信号输出(影响单一、单值函数关系、反应快延迟小、少干扰)。
调理传输器:根据数据获取与相应部件的要求调理与传送感受件输出的信号(要求:信号稳定、精确度高、信息损失小)。
数据显示:实验者观察被测参量的数值和变化(模拟式、数字式、屏幕式)。
8、测量仪表的质量指标绝对误差、相对误差、基本误差(规定工作条件下,仪表的最大误差与量程之比)。
量程:仪表能够测量的最大输入量与最小输入量间的范围。
(最好使测量值落在仪表量程的三分之二左右)精度:仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差,表征指示值与真值接近的程度。
灵敏度:稳态条件下输出变化对输入变化的比值。
表征仪表对被测参数变化的敏感程度。
分辨率:仪表响应或分辨输入量微小变化的能力。
表征引起仪表指针发生可见变化的被测参数的最小变化量。
不灵敏区称为死区。
线性度:传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差对满量程输出的百分比。
表征校准曲线接近规定直线的吻合程度。
重复性:在全量程范围内对应于同一输入值,输出的最大值与最小值之差对量程的百分比。
表征同一条件下,对同一输入值,仪表输出值的一致程度。
9、测量误差:测量所得数据同其真值之差绝对误差、相对误差真值:被测量的真实值(无限次测量时,测量值的平均值机位真值)测量误差的来源:测量装置误差、测量环境误差、测量方法误差、测量人员误差。
测量误差分类:系统误差(测量仪表和方法造成,有规律。
采用一定技术措施可以削弱或消除)、粗大误差(过失误差,操作不当引起误差。
利用来伊特准则剔除,3σ)、随机误差(随机分布,有界性、对称性、抵偿性。
多次测量求平均值可以削弱)。
算数平均值标准误差:有限次测量的算数平均值与实际真值的偏差(μδ=,无限次测量时趋向于0)。
<有限次测量和无限次测量标准差不同的根源> 标准差:无限次σ==σ== 一般函数的误差传递:1212f f dy dx dx x x ∂∂=+∂∂,y σ=(多元函数泰勒展开得到)误差综合:代数合成、绝对值合成、均方根合成。
作业:1、 简述误差分析对指导获得准确数据的作用。
正确认识误差的本质,分析误差产生的原因(从根本上减小和消除误差)、正确组织实验过程,合理设计、选用仪器和测量方法(根据测试目标确定最佳测试系统)、正确处理测量和试验数据,获得有效试验结果(通过计算得到更接近真值的数据)。
2、 推导出商的函数误差传递式。
11122112121211222222222()x x x x x x x x x x x x x x x y y x x x x x x +∆+∆+∆+∆∆∆+∆+∆===++∆+∆3、 谈谈你对无限次测量和有限次测量标准误差公式的理解。
无限次:222221111()2n n n n i i i i i i i i x M x M x nM δ=====-=-+∑∑∑∑ 有限次: 222221111()2n n n n i i i i i i i i x x x n δμμμ=====-=-+∑∑∑∑两者的差距为算数平均值标准误差,无限次测量时,算数平均值误差为0. 动态测量:10、测量系统静态特性指标:基本指标:灵敏度(单位输入的系统响应量大小)、分辨率(单位响应对应的系统输入量)、测量范围(测试系统具备覆盖被测输入量的区间)。
质量指标:线性度(特性曲线或称校准曲线与拟合直线的接近程度)、准确度(线性度、迟滞和重复性之和)、稳定性(不受时间变化影响的能力)。
动态特性:测量系统扥输出对随时间快速变化的输入量的响应特性。
动态测量和数据采集的特点:特别关注时间变量对测量过程及试验数据的影响。
采样定理:根据采样信号复现原有连续信号所必须的最小采样频率应当是2fmax ,其中fmax 是被采集信号频率范围的最高频率。
温度测量1、温度:衡量冷热程度的一种参数(对于平衡系统,温度是描述系统不同自由度之间能量分布的基本物理量)2、温度测量基本依据(热力学第零定律):如果两个热力系统同时与第三个热力系统达到热平衡,则这两个系统也将彼此热平衡。
3、温标:温度数值的定义和表示方法。
(三要素:固定点、内插仪器、内插方法)4、理想气体温标:在压力一定时,温度每升高一度,一定量气体的体积的增加值是一个定值,体积膨胀率与温度呈线性关系。
(PV nRT=)(只用一个固定点确定温标,与测温介质无关)<绝对温标>5、热力学温标:在两个温度的热源间工作的可逆热机与热源所交换的热量的比值等于温度之比(1122Q TQ T=)。
6、三种温标换算:T(K)=T(℃)-273.15,T(F)=1.8T(℃)+32。
7、现行国际温标ITS-90内插仪器:0.65K-5.0K(3He和4He蒸气压温度计)、3.0K-24.5561K(3He和4He定容气体温度计)、13.8033K-961.78K(标准铂电阻温度计)、961.78K以上(普朗克辐射定律)。
思考题:1、什么是温标?什么是热力学温标?(见3、5)2、什么时候需要测量热力学温度?8、温度计选择主要考虑因素:覆盖温区(准确度,稳定性);元件尺寸、保护管;灵敏度、对测量仪表的要求;热响应时间;经济型;可靠性;耐久性。
9、常用温度计:膨胀式温度计(玻璃液体温度计、双金属温度计、气体温度计、蒸气压温度计)、电阻性温度计(铂电阻、铜电阻、热敏电阻)、热电偶、辐射温度计。
10、水银温度计:针对水银受热膨胀的特性利用温泡与毛细管容积之差异,直接观测液柱顶端为止测定温度(化学性能稳定、容易提纯,温区-60℃-500℃,环境污染,有毒)。
(酒精温度计-114-78)11、双金属温度计:两个膨胀系数不同的金属压在一起,制成环形弯曲状或螺旋卷状,一段固定,温度变化时自由端受热膨胀,带动指针旋转。
(与双金属压力计原理基本相同)(简单,方便,便宜,可靠性高,温区-80℃-500℃)12、蒸气压温度计:利用物质液态与气态两相平衡。
13、铂电阻温度计:利用铂丝电阻随温度变化特性,测量电阻计算温度(线性度好,温区宽-260℃-960℃,灵敏度高,机械性能好,容易加工)14、热电偶温度计:两种成分不同的导体或半导体组成闭合回路,当两个节点温度不同时,电路中将产生电流。
(接触电势和温差电势,热电偶主要利用不同种导体的温差电势差异)中间温度定律:热电势只产生于有温度梯度的区间,若同一种材料两端温度相同,不会有电势差。
中间材料定律:如果插入第三种材料,若这种材料两端温度相同,不会产生电势差。
参考温度定律(名字有待商榷):若将自由端设置与某个恒定的温度下,从自由端用第三种材料链接热电偶,只要测量端处于相同温度,则热电偶所产生的热电势将保持不变。
(测温依据)R型:铂铑-铂(-50-1768);K型:镍铬-镍硅(-270-1372);T型:铜-康铜(-270-400)。
15、辐射温度计:依据物体辐射的能量来测定温度(非接触测温、被动测量、快速)。
16、低温正温度系数温度计:标准铂电阻温度计(40K以下灵敏度明显下降,20K 以下电阻很小,温度分辨率低),标准铑铁电阻温度计(铑铁合金的低温电阻反常效应,低温下灵敏度高,稳定性好,液氦到液氢温区。
温度越低,灵敏度越高,25K时灵敏度最低)、T型热电偶。
17、负温度系数电阻温度计:碳电阻温度计(温度分辨率高,易测量;低温段电阻急剧增大,无法测量)、锗电阻温度计(灵敏度高、掺杂浓度决定温区,有效使用温区窄,磁阻影响大)、热敏电阻温度计(金属氧化物,灵敏度高,掺杂参数决定使用温区,有效使用温区窄)、碳玻璃电阻温度计(多空材料渗碳,电导参数可控,温区宽,灵敏度高,稳定性好,磁阻小)、Cernox电阻温度计(金属氧化物薄膜,温区宽,稳定性1mK,灵敏度高、磁阻小)、二极管温度计(正向导通电压与温度有关。
信号大,元件小,互换性好。
10K以下功耗大,自热大)。
思考题:1、选择温度计的主要因素有哪些?(8)2、低温温度测量的特点。
低温条件苛刻(真空的相容性、防热辐射、直读困难);热容小,传热影响大(要求元件尺寸小,测量功耗小);温度绝对值小(误差影响大);常规的电阻、热电偶灵敏度明显下降;缺标准化的产品。
18、常用温度计的温区:标准铂电阻(温区13.8—室温,准确度3mK-10mK)、工业铂电阻(20K-室温,1mK-3mK)、标准铑铁电阻(0.5K-27K,0.1K-1K)、实验室用铑铁电阻(1.5K-室温,0.1K)、二极管(2K-室温0.1K-1K)、Cernox(1K-室温,单支有效温区有限,3mK-10mK)、锗电阻(0.05K-100K,单支温区窄1mK-10mK)、热敏电阻(15K-室温,单支温区窄0.05K-0.2K)、金铁热电偶(2K-室温0.2K-1K)。
19、温度计的安装:打孔埋入式,涂导热油脂,改善传热;表面粘贴;保护管插入式。
(从导热、对流、热辐射三方面考虑,尽量减小温度传感器与待测物体之间的热传递)20、温度计的标定:用已知的标准温度计,在温度均匀的环境中,与被测温度计做比较法测量,给被测温度计赋值。
21、温度测量不确定度来源:温度计分度的不确定度、电测仪表的分辨率准确度、温度计灵敏度与信号电压、读数的发散度、自热影响、其他影响量。
22、磁场中温度测量:影响大的:锗电阻温度计、二极管温度计;居中:铂电阻、铑铁电阻;影响小的:碳玻璃电阻温度计、Cernox电阻温度计;基本没影响:电容温度计、气体温度计。
思考题:1、温度计测量不确定度的来源。
(21)2、低温温度计的选择因素排队(2)3、影响测量准确度的四大影响因素。
数字电压表、恒流源稳定度、恒流源准确度、控温波动。
流量测量1、低温流体测量的特点:测量本身造成的阻力损失需要考虑;低温流体过冷度小,容易产生气蚀;低温流体汽化潜热小,需要注意管道和测量过程中的漏热;低温流体很多时候用于强磁场,注意仪器与磁场的相容性;速度式流量计容易受上游流场扰动的影响,需要导流段。