第十章 温度测量
1 第十章 温度测量
10.1概述 一、温度的基本概念和测量方法 宏观概念--是物体冷热程度的表示 热平衡的两物体，其温度相等。 微观概念--是大量分子运动平均强度的表示。 分子运动愈激烈其温度表现越高
2 10.1 概述 一、温度的基本概念和测量方法 宏观概念---是物体冷热程度的表示. 热平衡的两物体，其温度相等。 微观概念---是大量分子运动平均强度的表示。 分子运动愈激烈其温度表现越高
一、温度的基本概念和测量方法 温度量的特殊性： 1.二温度不能相加或相减； 2.无标准量直接进行比较测量； 3.温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。 3
3 一、温度的基本概念和测量方法 温度量的特殊性: 1. 二温度不能相加或相减； 2. 无标准量直接进行比较测量； 3. 温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量
二、温标 ◆用来量度物体温度数值的标尺叫温标。 ◆它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度 的基本单位。 ◆目前国际上用的较多的温标有经验温标（华氏 温标、摄氏温标等)、热力学温标
4 用来量度物体温度数值的标尺叫温标。 它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度 的基本单位。 目前国际上用的较多的温标有经验温标(华氏 温标、摄氏温标等)、热力学温标。 二、 温标
二、温标 1.经验温标 ■以物体热胀冷缩现象为基础。 ■认为选定的测温物质体积的变化与温度成线 性关系。 ■把在两温度点之间体积的总变化分为若干等 分，每个等分定义为1度。 ■按这个原则建立的有摄氏温标、华氏温标。 5
5 二、 温标 1.经验温标 ◼ 以物体热胀冷缩现象为基础。 ◼ 认为选定的测温物质体积的变化与温度成线 性关系。 ◼ 把在两温度点之间体积的总变化分为若干等 分，每个等分定义为1度。 ◼ 按这个原则建立的有摄氏温标、华氏温标
◆镊氏温标：标准仪器是水银玻璃温度计。规 定在标准大气压下，水的冰点为0度，沸点为 100度，水银体积膨胀被分为100等份，对应 每份的温度定义为1摄氏度，单位为“oC; ◆华氏温标：标准仪器是水银温度计，按照华 氏温标，水的冰点为32F,沸点是212F。 分成180等份，对应每份的温度为1华氏度， 单位为“F”。摄氏温度和华氏温度的关系为： t/°F=-/℃+32 5
6 摄氏温标：标准仪器是水银玻璃温度计。规 定在标准大气压下，水的冰点为0度，沸点为 100度，水银体积膨胀被分为100等份，对应 每份的温度定义为1摄氏度，单位为“oC” ； 华氏温标：标准仪器是水银温度计，按照华 氏温标，水的冰点为32oF，沸点是212oF。 分成180等份，对应每份的温度为1华氏度， 单位为“oF” 。摄氏温度和华氏温度的关系为： 9 32 5 t F t C = +
2.热力学温标 ■热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标。 ■ 分子运动停止时的温度为绝对零度； ■热力学温标（符号为T)它的单位为开尔文 (符号为K)，定义为水三相点的热力学温度的 1/273.16。 ■相当摄氏温标0℃，华氏温标32℉的开氏温标 为273.15K。 t/°C=T/K-273.15
7 2.热力学温标 ◼ 热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标。 ◼ 分子运动停止时的温度为绝对零度； ◼ 热力学温标（符号为T）它的单位为开尔文 （符号为K），定义为水三相点的热力学温度的 1/273.16。 ◼ 相当摄氏温标0℃，华氏温标32℉的开氏温标 为273.15K。 t C T K = −273.15
三、测温方法与测温仪器的分类 温度测量分为接触式和非接触式两大类。 1.接触式测温 测温元件直接与被测对象相接触，两者之间进行充分的热 交换达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就 代表了被测对象的温度值。 优点：直观可靠。 缺点：感温元件影响被测温度场的分布； 接触不良等带来测量误差； 高温和腐蚀性介质影响感温元件的性能和寿命。 8
8 三、测温方法与测温仪器的分类 温度测量分为接触式和非接触式两大类。 1. 接触式测温 测温元件直接与被测对象相接触，两者之间进行充分的热 交换达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就 代表了被测对象的温度值。 优点：直观可靠。 缺点: 感温元件影响被测温度场的分布； 接触不良等带来测量误差； 高温和腐蚀性介质影响感温元件的性能和寿命
2、非接触式测温 ◆感温元件不与被测对象相接触，而通过热辐射 进行热交换； ◆具有较高的测温上限； ◆热惯性小，可达千分之一秒，故便于测量运动 物体的温度和快速变化的温度。 9
9 2、非接触式测温 感温元件不与被测对象相接触，而通过热辐射 进行热交换； 具有较高的测温上限； 热惯性小，可达千分之一秒，故便于测量运动 物体的温度和快速变化的温度
3、测温仪器 接触式测温仪器 膨胀式温度计（包括液体和固体膨胀式温度计、压力 式温度计)：利用物体热胀冷缩原理 电阻式温度计（包括金属热电阻温度计和半导体热敏 电阻温度计)：利用电阻随温度变化的特性 热电式温度计（包括热电偶和P-N结温度计以及其它 原理的温度计)：利用热电效应 非接触式温度计 可分为辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于 它们都是以热辐射为基础，故也统称为辐射温度计。 10
10 3、测温仪器 接触式测温仪器 膨胀式温度计（包括液体和固体膨胀式温度计、压力 式温度计）：利用物体热胀冷缩原理 电阻式温度计（包括金属热电阻温度计和半导体热敏 电阻温度计）：利用电阻随温度变化的特性 热电式温度计（包括热电偶和P-N结温度计以及其它 原理的温度计）：利用热电效应 非接触式温度计 可分为辐射温度计、亮度温度计和比色温度计，由于 它们都是以热辐射为基础，故也统称为辐射温度计