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测量温度的几种方法

温度是表征物体冷热程度的物理量,是国际单位 制中七个基本物理量之一,它与人类生活 、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着科学技术水平的不断提高,温度测量技术也得到了不断的发展。

1、温度测量方法分类

温度测量方法有很多,也有多种分类,由于测量原理的多样性,很难找到一种完全理想的分类方法。

图 1 给出一种从测量原理上进行分类的方法,基本包含了目前温度测量的基本原理 , 几乎所有的温度测量 技术都是在这些原理的基础上发展起来的。

温度测量方法分类

2、接触式测温方法原理及特点

接触式测温方法包括膨胀式测温、电量式测温和接触式光电、热色测温等几大类 。接触测温法在测量时需要与被测物体或介质充分接触, 一般测量的是被 测对象和传感器的平衡温度,在测量时会对被测温度有一定干扰。

2.1膨胀式测温方法

膨胀式测温是一种比较传统的温度测量方法,它主要利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。膨胀式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。膨胀式温度计结构简单,价格低廉,可直接读数,使用方便,并且由于是非电量测量方式,适用于防爆场合 。但准确度比较低,不易实现自动化,而且容易损坏 。

2.2 电量式测温方法

电量式测温方法主要利用材料的电势 、电阻或其 它电性能与温度的单值关系进行温度测量,包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起 ,当参考端和测量端有温差时,就会产生热电势 , 根据 该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。热电偶具有结构简单,响应快,适宜远距离测量和自动控制 的特点, 应用比较广泛 。

荷兰TQC炉温跟踪仪CurveX 3的测温原理就是采用这种原理进行精确的温度测量。Curvex-3炉温记录仪是新一代易于操作和使用的高质量温度记录仪,它为烘炉的设计及烘烤过程质量控制提供准确的数据和专业化的报告。该记录仪具有超大的数显屏幕,快速显示测量结果以及进行菜单操作。Ideal Finish专业分析软件让你对炉温跟踪仪的测量数据进行专业的分析和建立详细的报告,并且便于存档浏览和打印。这些先进的特点和强大功能,使Curvex-3炉温跟踪仪能最好的解决温度记录,特别适用于专业领域和实验室的炉温跟踪测量。

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3、接触式光电 、热色测温方法

接触式光电测温方法主要是指通过接触被测对象,将温度变化引起的热辐射或其他光电信号引出, 通过光电转换器件检测该信号,从而获得测温结果的方法。这种方法不像电量式测量方法容易受到电磁的干扰 ,可以在电磁环境下进行温度测量;可以避免像非接触式辐射温度计那样容易受到被测对象表面发射率和中间介质的影响。缺点是也会干扰被测对象的温度,带来接触式测温方法引起的一些误差 。

热色测温方法主要通过示温敏感材料的颜色在不同温度下发生变化来指示温度的,示温漆和示温液晶 都属于热色测温示温漆可以测量运动物体或其他复

杂条件表面的温度分布,使用简单方便,缺点是影响 判别温度结果的因素比较多,如涂层厚度、判读方法、样板和示温颗粒大小等,目前主要还是靠人工判读。示温液晶的主要成分是胆甾醇类, 这类液晶在一定的温度范围内,其颜色随温度灵敏地变化,改变液晶的成分 , 可以灵活调整其测温量程和测温灵敏度。

荷兰TQC热敏测温试纸就是这种原理的一种典型产品。将它粘贴于待测温度的物体表面,通过观测颜色变化即可判断其经历的温度。

荷兰TQC热敏试纸

荷兰TQC热敏试纸

虽然温度测量方法多种多样, 但在很多情况下,对于实际工程现场或一些特殊条件下的温度测量, 比如对极限温度、高温腐蚀性介质温度、气流温度 、表面温度 、固体内部温度分布 、微尺寸目标温度、大空间温度分布 、生物体内温度 、电磁干扰条件下温度测 量来讲 ,要想得到准确可靠的结果并非易事 , 需要非常熟悉各种测量方法的原理及特点, 结合被测对象要求选择合适的测量方法才能完成 。同时, 还要不断探索新的温度测量方法, 改进原有测量技术, 以满足各种条件下的温度测量需求 。