溫度測(cè)量?jī)x表的演變

溫度測(cè)量?jī)x表是測(cè)量物體冷熱程度的工業(yè)自動(dòng)化儀表。zui早的溫度測(cè)量?jī)x表，是意大利人伽利略于1592年創(chuàng)造的。它是一個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)頸的大玻璃泡，倒置在一個(gè)盛有葡萄酒的容器中，從其中抽出一部分空氣，酒面就上升到*內(nèi)。當(dāng)外界溫度改變時(shí)，*內(nèi)的酒面因玻璃泡內(nèi)的空氣熱脹冷縮而隨之升降，因而酒面的高低就可以表示溫度的高低，實(shí)際上這是一個(gè)沒(méi)有刻度的指示器。

溫度計(jì)的演變

　　1709年，德國(guó)的華倫海特于荷蘭創(chuàng)立溫標(biāo)，隨后他又經(jīng)過(guò)多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰點(diǎn)為32度、沸點(diǎn)為212度、中間分為180度的水銀溫度計(jì)，即至今仍沿用的華氏溫度計(jì)。

　　1742年，瑞典的攝爾西烏斯制成另一種水銀溫度計(jì)，它以水的沸點(diǎn)為100度、冰點(diǎn)作為 0度。到1745年，瑞典的林奈將這兩個(gè)固定點(diǎn)顛倒過(guò)來(lái)，這種溫度計(jì)就是至今仍沿用的攝氏溫度計(jì)。

　　早在1735年，就有人嘗試?yán)媒饘侔羰軣崤蛎浀脑?，制造溫度?jì)，到18世紀(jì)末，出現(xiàn)了雙金屬溫度計(jì)；1802年，查理斯定律確立之后，氣體溫度計(jì)也隨之得到改進(jìn)和發(fā)展，其度和測(cè)溫范圍都超過(guò)了水銀溫度計(jì)。

　　1821年，德國(guó)的塞貝克發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)；同年，英國(guó)的戴維發(fā)現(xiàn)金屬電阻隨溫度變化的規(guī)律，這以后就出現(xiàn)了熱電偶溫度計(jì)和熱電阻溫度計(jì)。1876年，德國(guó)的西門(mén)子制造出*支鉑電阻溫度計(jì)。

　　很早以前，人們?cè)跓G和冶鍛時(shí)，通常是憑借火焰和被加熱物體的顏色來(lái)判斷溫度的高低。據(jù)記載，1780年韋奇伍德根據(jù)瓷珠在高溫下顏色的變化，來(lái)識(shí)別燒制陶瓷的溫度，后來(lái)又有人根據(jù)陶土制的熔錐在高溫下彎曲變形的程度，來(lái)識(shí)別溫度。

近代溫度計(jì)

　　輻射溫度計(jì)和光學(xué)高溫計(jì)是20世紀(jì)初，維思定律和普朗克定律出現(xiàn)以后，才真正得到實(shí)用。從60年代開(kāi)始，由于紅外技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了利用各種新型光敏或熱敏檢測(cè)元件的輻射溫度計(jì)（包括紅外輻射溫度計(jì)），從而擴(kuò)大了它的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　各種溫度計(jì)產(chǎn)生的同時(shí)就規(guī)定了各自的分度方法，也就出現(xiàn)了各種溫標(biāo)，如原始的攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、氣體溫度計(jì)溫標(biāo)和鉑電阻溫標(biāo)等 。為了統(tǒng)一溫度的量值，以達(dá)到通用的目的，權(quán)度局zui早規(guī)定以玻璃水銀溫度計(jì)為基準(zhǔn)儀表，統(tǒng)一用攝氏溫標(biāo)。后經(jīng)數(shù)次改革，到1927年改用以熱力學(xué)溫度為基礎(chǔ)、以純物質(zhì)的相變點(diǎn)為定義固定點(diǎn)的溫標(biāo) ，以后又經(jīng)多次修改完善。

　　現(xiàn)代通用的溫標(biāo)是1967年第13次權(quán)度大會(huì)通過(guò)的，1968年實(shí)用溫標(biāo)。它以13個(gè)純物質(zhì)的相變點(diǎn)，如氫三相點(diǎn)，即氫的固、液、氣三態(tài)共存點(diǎn)（-259．34℃）；水三相點(diǎn)（0.01℃）和金凝固點(diǎn)（1064.43℃）等，作為定義固定點(diǎn)來(lái)復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫度的。

　　中間插值在-259.34～630.74℃之間 ，用基準(zhǔn)鉑電阻；在630.74～1064.43℃之間，用基準(zhǔn)鉑銠-鉑熱電偶；在1064.43℃以上用普朗克公式復(fù)現(xiàn)。

產(chǎn)品名稱(chēng)：氣體報(bào)警器、可燃?xì)怏w報(bào)警器、有毒氣體報(bào)警器、便攜式可燃?xì)怏w探測(cè)器、便攜有毒氣體探測(cè)器、氣體報(bào)警控制器、可燃?xì)怏w報(bào)警控制系統(tǒng)、聲光報(bào)警器、民用可燃?xì)怏w報(bào)警器、紅外線可燃?xì)怏w檢測(cè)變送器、鉑電阻溫度傳感器、雙金屬溫度計(jì)、熱電偶（阻）溫度傳感器、熱電偶（阻）溫度變送器、正壓式空氣呼吸器、三波段紅外火焰探測(cè)器、防護(hù)設(shè)備

第二部分

溫度測(cè)量?jī)x表構(gòu)成

　　一般的溫度測(cè)量?jī)x表都有檢測(cè)和顯示兩個(gè)部分。在簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量?jī)x表中，這兩部分是連成一體的，如水銀溫度計(jì)；在較復(fù)雜的儀表中則分成兩個(gè)獨(dú)立的部分，中間用導(dǎo)線聯(lián)接，如熱電偶或熱電阻是檢測(cè)部分，而與之相配的指示和記錄儀表是顯示部分。

　　按測(cè)量方式，溫度測(cè)量?jī)x表可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)。測(cè)量時(shí)，其檢測(cè)部分直接與被測(cè)介質(zhì)相接觸的為接觸式溫度測(cè)量?jī)x表；非接觸溫度測(cè)量?jī)x表在測(cè)量時(shí)，溫度測(cè)量?jī)x表的檢測(cè)部分不必與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，因此可測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的溫度。例如常用的光學(xué)高溫計(jì)、輻射溫度計(jì)和比色溫度計(jì)，都是利用物體發(fā)射的熱輻射能隨溫度變化的原理制成的輻射式溫度計(jì)。

　　按其工作原理可以分下列幾種類(lèi)型。 （1）直讀式物位儀表這類(lèi)儀表主要有玻璃管液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)等。它們是利用連通器的原理工作的。 （2）差壓式物位儀表這類(lèi)儀表又可分為壓力式物位儀表和差壓式物位儀表。它們是利 用液柱或物位堆積對(duì)某定點(diǎn)產(chǎn)生壓力的原理而工作的。 （3）浮力式物位儀表這類(lèi)儀表又可分為浮子帶鋼絲繩或鋼帶的、浮球帶杠桿的和沉筒 式的幾種。它們是利用浮子的高度隨液位變化而改變或液體對(duì)浸沉于液體中的浮子（或沉筒）的浮力隨液位高度而變化的原理來(lái)工作的。 （4）電磁式物位儀表這類(lèi)儀表可分為電阻式（即電極式）、電容式和電感式等幾種。它們是把物位的變化轉(zhuǎn)換為一些電量的變化，通過(guò)測(cè)出這些電量的變化來(lái)測(cè)知物位的。另外，還 有利用壓磁效應(yīng)工作的物位儀表。 （5）核輻射式物位儀表這類(lèi)儀表是利用核輻射透過(guò)物料時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度而變化的原理而工作的，目前應(yīng)用較多的是7射線。 （6）聲波式物位儀表這類(lèi)儀表可以根據(jù)它的工作原理分為聲波遮斷式、反射式和阻尼式幾種。它們的原理是：由于物位的變化引起聲阻抗的變化、聲波的遮斷和聲波反射距離的不同，測(cè)出這些變化就可以測(cè)知物位。 （7）光學(xué)式物位儀表這類(lèi)儀表是利用物位對(duì)光波的遮斷和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白熾燈光，也可以是激光。

　　由于電子器件的發(fā)展，便攜式數(shù)字溫度計(jì)已逐漸得到應(yīng)用。它配有各種樣式的熱電偶和熱電阻探頭，使用比較方便靈活。便攜式紅外輻射溫度計(jì)的發(fā)展也很迅速，裝有微處理器的便攜式紅外輻射溫度計(jì)具有存貯計(jì)算功能，能顯示一個(gè)被測(cè)表面的多處溫度，或一個(gè)點(diǎn)溫度的多次測(cè)量的平均溫度、zui高溫度和zui低溫度等。

　　此外，現(xiàn)代還研制出多種其他類(lèi)型的溫度測(cè)量?jī)x表，如用晶體管測(cè)溫元件和光導(dǎo)纖維測(cè)溫元件構(gòu)成的儀表；采用熱象掃描方式的熱象儀，可直接顯示和拍攝被測(cè)物體溫度場(chǎng)的熱象圖，可用于檢查大型爐體、發(fā)動(dòng)機(jī)等的表面溫度分布，對(duì)于節(jié)能非常有益；另外還有利用激光，測(cè)量物體溫度分布的溫度測(cè)量?jī)x器等。

　　溫度測(cè)量?jī)x表分接觸式和非接觸式兩種，接觸式溫度測(cè)量?jī)x表一般有熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)等，非接觸式一般有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀等。

溫度的測(cè)量方法

　　測(cè)量溫度的方法很多，按照測(cè)量體是否與被測(cè)介質(zhì)接觸，可分為接觸式測(cè)溫法和非接觸式測(cè)溫法兩大類(lèi)。

　　接觸式測(cè)溫法的特點(diǎn)是測(cè)溫元件直接與被測(cè)對(duì)象相接觸，兩者之間進(jìn)行充分的熱交換，zui后達(dá)到熱平衡，這時(shí)感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測(cè)對(duì)象的溫度值。這種測(cè)溫方法優(yōu)點(diǎn)是直觀可靠，缺點(diǎn)是感溫元件影響被測(cè)溫度場(chǎng)的分布，接觸不良等都會(huì)帶來(lái)測(cè)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。

　　非接觸測(cè)溫法的特點(diǎn)是感溫元件不與被測(cè)對(duì)象相接觸，而是通過(guò)輻射進(jìn)行熱交換，故可避免接觸測(cè)溫法的缺點(diǎn)，具有較高的測(cè)溫上限。此外，非接觸測(cè)溫法熱慣性小，可達(dá)千分之一秒，便于測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的溫度和快速變化的溫度。由于受物體的發(fā)射率、被測(cè)對(duì)象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他介質(zhì)的影響，這種測(cè)溫方法一般測(cè)溫誤差較大。根據(jù)這兩種測(cè)溫方法，測(cè)溫儀表也可以分為接觸式測(cè)溫儀表和非接觸式測(cè)溫儀表。