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《關(guān)于溫度和溫度測量》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、關(guān)于溫度及溫度測量的基本知識(shí)2009.7.301.溫度溫度是表征物體冷熱程度的物理量。微觀概念是大量分子運(yùn)動(dòng)平均強(qiáng)度的表示,分子運(yùn)動(dòng)愈激烈其溫度表現(xiàn)越高。?溫標(biāo)(1)攝氏溫度(℃):在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間劃分100等分,每等分為1℃。(2)華氏溫標(biāo)(oF):在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每等分為1oF。相互關(guān)系:oF=9/5℃+32,或℃=5/9(oF-32)?溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)(開爾文溫標(biāo)/絕對(duì)溫標(biāo),K):Kelvin于1848年以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)所引出的與測溫
2、物質(zhì)無關(guān)的溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)是以卡諾循環(huán)為基礎(chǔ),即一個(gè)工作于恒溫?zé)嵩磁c恒溫冷源之間的可逆熱機(jī),其效率只與熱源和冷源的溫度有關(guān)。相互關(guān)系:K=℃+273.15經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)與測溫介質(zhì)有關(guān)分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對(duì)零度;水三相點(diǎn)273.15K或2.溫度的測量(1)接觸法-熱平衡時(shí),相接觸物體溫度相等(2)非接觸法–基于物體的熱輻射能隨溫度變化的原理基于物質(zhì)性能隨溫度變化的原理來實(shí)現(xiàn)測溫?膨脹,壓力,電阻,熱電動(dòng)勢,熱輻射等?溫度計(jì)分類:原理種類使用溫度范圍℃溫度范圍℃準(zhǔn)確度℃線性化響應(yīng)速度記錄與控制價(jià)格膨脹水銀溫度計(jì)有機(jī)液體溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)-50~
3、650-100~200-50~500-50~550-100~200-50~5000.1~21~40.5~5可可可中中慢不適合不適合適合賤壓力液體壓力溫度計(jì)蒸汽壓力溫度計(jì)-30~600-20~350-30~600-20~3500.5~50.5~5可非中中適合賤電阻鉑電阻熱敏電阻溫度計(jì)-260~1000-50~350-260~961-50~3500.01~50.3~5良非中快適合貴中熱電動(dòng)勢熱電偶BS/R0~18000~16000~16000~13004~81.5~5可可快適合熱電動(dòng)勢NK
4、EJT0~1300-200~1200-200~800-200~800-200~3500~1200-180~1000-180~700-180~600-180~3002~102~103~53~102~5良良良良良快適合熱輻射光學(xué)高溫計(jì)700~3000900~20003~10非—不適合中光電高溫計(jì)輻射溫度計(jì)比色溫度計(jì)200~3000約100~3000180~3500600~2500——1~105~205~20非快中快適合貴常用溫度計(jì)的種類及特性?新型溫度傳感器例如:光纖溫度傳感器,特種熱敏電
5、纜,半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器,石英溫度計(jì),聲學(xué)溫度計(jì),熱噪聲溫度計(jì),核四極共振溫度計(jì)等?熱電偶工作原理兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢稱為熱電勢。將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度?熱電偶?單一導(dǎo)體中溫差電動(dòng)勢如果單一金屬導(dǎo)體兩端的溫度不同,則兩端的自由電子就具有不同的動(dòng)能。溫度高則動(dòng)能大,動(dòng)能大的自由電子就會(huì)向溫度低的一段擴(kuò)散。失去了電子的這一端就處于正電位,而低溫端得到電子處于負(fù)電位。這樣兩端就形成了電位差。?兩種導(dǎo)體的接觸
6、電動(dòng)勢兩種導(dǎo)體接觸的時(shí)候,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子密度不同,如果NA>NB.電子密度大的導(dǎo)體A中的電子就向電子密度小的導(dǎo)體B擴(kuò)散,從而由于導(dǎo)體A失去了電子而具有正電位。相反導(dǎo)體B由于接收到了擴(kuò)散來的電子而具有負(fù)電位。這樣在擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)A、B之間就形成了一個(gè)電位差。這個(gè)電位差稱為接觸電動(dòng)勢?;芈分锌偟慕佑|電勢為:?在整個(gè)閉合回路中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢EAB(T,T0)EAB(T,T0)與電子密度NA、NB及兩節(jié)點(diǎn)溫度T、T0有關(guān),電子密度取決于熱電偶材料的特性。當(dāng)熱電偶材料一定時(shí),EAB(T,T0)成為溫度T和T0的函數(shù)差,即?熱電偶基本定律由均質(zhì)
7、材料構(gòu)成的熱電偶、熱電動(dòng)勢的大小只與材料及結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān),與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極溫度分布無關(guān)。如材料不均勻、由于溫度梯度的存在,將會(huì)有附加電動(dòng)勢產(chǎn)生。(1)均質(zhì)導(dǎo)體定律?熱電偶基本定律(2)中間導(dǎo)體定律將A、B構(gòu)成的熱電偶的T0端斷開,接入第三種導(dǎo)體C,只要保持第三導(dǎo)體兩端溫度相同,接入導(dǎo)體C后對(duì)回路總電動(dòng)勢無影響。?熱電偶基本定律(3)中間溫度定律在熱電偶回路中,兩接點(diǎn)溫度為T、T0時(shí)的熱電動(dòng)勢,等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度為T、Ta和Ta、T0時(shí)熱電動(dòng)勢的代數(shù)和,兩端點(diǎn)在任意溫度時(shí)的熱電勢為:?熱電偶基本定律(4)標(biāo)準(zhǔn)電極定律兩種導(dǎo)體A
8、、B分別與第三種導(dǎo)體C組成熱電偶.如果A、C和B、C熱電偶的熱電動(dòng)勢已知、那么這兩種導(dǎo)體A、B組成的熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢可由下式求得:?熱電偶測溫方法標(biāo)定熱電勢與溫度