溫度測量-文庫吧
2025-09-20 15:38 本頁面
【正文】 與被測對(duì)象相接觸，兩者之間進(jìn)行充分的熱交換，最后達(dá)到熱平衡，這是感溫元件的某一物理參效的量值就代表了被測對(duì)象的溫度值。 優(yōu)點(diǎn) ：直觀可靠。 缺點(diǎn) ：是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會(huì)帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質(zhì)對(duì)感溫元件的性能和壽命會(huì)產(chǎn)生不利影響。 非接觸式測溫 非接觸測溫的特點(diǎn)是感溫元件不與被測對(duì)象相接觸，而是通過輻射進(jìn)行熱交換，故可避免接觸測溫法的缺點(diǎn)，具有 較高的測溫上限 。此外，非接觸測溫法 熱慣性小 ，可達(dá)千分之一秒，故 便于測量運(yùn)動(dòng)物體的溫度和快速度變化的溫度。 測溫儀器 對(duì)應(yīng)于兩種測溫方法，測溫儀器亦分為接觸式和非接觸式兩大類。 接觸式儀器 又可分為 : 膨脹式溫度計(jì) (包括液體和固體膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì) )、 電阻式溫度計(jì) (包括金屬熱電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì) )、 熱電式溫度計(jì) (包括熱電偶和 PN結(jié)溫度計(jì) )以及其它原理的溫度計(jì)。 非接觸式溫度計(jì) 又可分為 輻射溫度計(jì)、亮度溫度計(jì)和比色溫度計(jì) ，由于它們都是見光輻射為基礎(chǔ)，故也按統(tǒng)稱為 輻射溫度計(jì)。 按照溫度測量范圍，可分為超低溫、低溫、中高溫和超高溫溫度測量。超低溫一般是指 0～ 10K，低溫指 10～ 800K，中溫指 800～ 1900K，高溫指 1900～ 2800K的溫度， 2800K以上被認(rèn)為是超高溫。 膨脹式溫度計(jì) 1. 液體膨脹式溫度計(jì) 這是應(yīng)用最早而且當(dāng)前使用最廣泛的一種溫度計(jì)，典型結(jié)構(gòu)如圖所示。它由液體儲(chǔ)存器、毛細(xì)管和標(biāo)尺組成。 液體玻璃溫度計(jì)的測溫上限取決于所用液體汽化點(diǎn)的溫度，下限受液體凝點(diǎn)溫度的限制．為了防止毛細(xì)管中液注出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，并提高測溫液體的沸點(diǎn)溫度，常在毛細(xì)管中液體上部充以一定壓力的氣體。 液體玻璃溫度計(jì)分為全浸式和部分浸入式兩種。全浸是指測溫時(shí)把液柱部分全部浸入被測介質(zhì)中。部分浸入是把溫度計(jì)浸入標(biāo)志以下的部分插入被測介質(zhì)中。如圖 (b)所示。 全浸式和部分浸入式相比較，全浸式測量精度較高，故多用于實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，部分浸入式用于一般工業(yè)測溫。 使用時(shí)，如果全浸式溫度計(jì)的液柱部分不能全部浸入，如圖 (a)所示，部分浸入式溫度計(jì)露出部分的環(huán)境溫度與標(biāo)定時(shí)不一致，就會(huì)產(chǎn)生測量誤差，故必須進(jìn)行修正。方法是用一個(gè)小的輔助溫度計(jì)度計(jì)測出露出液柱部分的平均溫度，如圖 9— 2所示，并按下式估算溫度修正量 ?t， 即 固體膨脹式溫度計(jì) 這種溫度計(jì)是利用兩種不同膨脹系數(shù)的材料制成，分為桿式和雙金屬式兩大類。 圖 9— 3所示為桿式溫度計(jì)的原理圖。由于芯桿材料的膨脹系數(shù)比與基座相連的外套大，故當(dāng)溫度變化時(shí)芯桿對(duì)基座產(chǎn)生相對(duì)位移，經(jīng)簡單的機(jī)械放大后，就可直接指示溫度值。 雙金屬感溫元件是由膨脹系數(shù)不同的兩種金屬片牢固結(jié)合在一起而制成，一線固定，另一線為自由端。當(dāng)溫度變化時(shí)，由于兩種材料的膨脹系數(shù)不同而使雙金屬片的曲率發(fā)生變化，自由端產(chǎn)生位移，經(jīng)傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針指示溫度值。為了滿足不同用途的要求，雙金屬元件制成各種不同的形狀，如圖 9— 4所示。 第三節(jié) 熱電偶溫度計(jì) 熱電偶是當(dāng)前熱電測溫中普遍使用的一種感溫元件，它的工作原理是基于熱電效應(yīng)． （一）熱電效應(yīng)及基本定律 兩種不同材料的金屬絲兩端牢靠地接觸在一起，組成圖所示的閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接觸點(diǎn) (稱為結(jié)點(diǎn) )溫度 t和 t0不相同時(shí)，回路中既產(chǎn)生電勢，并有電流流通，這種把熱能轉(zhuǎn)換成電能的現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。 稱回路電勢為熱電勢。兩金屬絲稱為偶極或熱電極。兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中與被測介質(zhì)接觸的一個(gè)稱為
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