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溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度計是測溫儀器的總稱，從測溫范圍來看，在低溫區(qū)域(<550℃)通常采用膨脹式、電阻式、熱電式等接觸式溫度計;而在高溫區(qū)域(>550℃)通常采用輻射式非接觸溫度計。

低溫區(qū)域：

1、膨脹式溫度計：

利用氣體、液體、固體熱脹冷縮的性質(zhì)測量溫度。

(1)氣體溫度計

利用一定質(zhì)量的氣體作為工作物質(zhì)的溫度計。用氣體溫度計來體現(xiàn)理想氣體溫標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)溫標(biāo)。用氣體溫度計所測得的溫度和熱力學(xué)溫度相吻合。氣體溫度計是在容器里裝有氫或氮氣(多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于零度，故它的測溫范圍很廣)，它們的性質(zhì)可外推到理想氣體。這種溫度計有兩種類型:定容氣體溫度計和定壓氣體溫度計。定容氣體溫度計是氣體的體積保持不變，壓強隨溫度改變。定壓氣體溫度計是氣體的壓強保持不變，體積隨溫度改變。

(2)液體溫度計：

利用作為介質(zhì)的感溫液體隨溫度變化而體積發(fā)生變化與玻璃隨溫度變化而體積變化之差來測量溫度。溫度計所顯示的示值即液體體積與玻璃毛細(xì)管體積變化的差值。玻璃液體溫度計的結(jié)構(gòu)基本上是由裝有感溫液(或稱測溫介質(zhì))的感溫泡、玻璃毛細(xì)管和刻度標(biāo)尺三部分組成。感溫泡位于溫度計的下端，是玻璃液體溫度計感溫的部分，可容納絕大部分的感溫液，所以也稱為貯液泡。感溫泡或直接由玻璃毛細(xì)管加工制成(稱拉泡)或由焊接一段薄壁玻璃管制成(稱接泡)。感溫液是封裝在溫度計感溫泡內(nèi)的測溫介質(zhì)，具有體膨脹系數(shù)大，粘度小，在高溫下蒸氣壓低,化學(xué)性能穩(wěn)定，不變質(zhì)以及在較寬的溫度范圍內(nèi)能保持液態(tài)等待點。常用的有水銀:以及甲苯、乙醇和煤油等有機液體。玻璃毛細(xì)管是連接在感溫泡上的中心細(xì)玻璃管，感溫液體隨溫度的變化在里面移動。標(biāo)尺是將分度線直接刻在毛細(xì)管表面，同時標(biāo)尺上標(biāo)有數(shù)字和溫度單位符號，用來表明所測溫度的高低。

(3)雙金屬溫度計：

雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表?？梢灾苯訙y量各種生產(chǎn)過程中的-80℃~+500℃范圍內(nèi)液體蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。雙金屬溫度計的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數(shù)的金屬，為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀，當(dāng)多層金屬片的溫度改變時，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開。 由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉(zhuǎn)動的指針相連，因此，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變化時，指針即可在一圓形分度標(biāo)尺上指示出溫度來。

(4)電阻溫度計：

根據(jù)導(dǎo)體電阻隨溫度而變化的規(guī)律來測量溫度的溫度計。最·?！び玫碾娮铚囟扔嫸疾捎媒饘俳z繞制成的感溫元件，主要有鉑電阻溫度計和銅電阻溫度計，在低溫下還有碳、鍺和銠鐵電阻溫度計。精密的鉑電阻溫度計是目前最·精·確的溫度計，溫度覆蓋范圍約為14~903K，其誤差可低到萬分之一攝氏度，它是能復(fù)現(xiàn)國際實用溫標(biāo)的基準(zhǔn)溫度計。我國還用一等和二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計來傳遞溫標(biāo)，用它作標(biāo)準(zhǔn)來檢定水銀溫度計和其他類型的溫度計。分為金屬電阻溫度計和半導(dǎo)體電阻溫度計，都是根據(jù)電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導(dǎo)體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應(yīng)用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。

(5)溫差電偶溫度計：

利用溫差電偶來測量溫度的溫度計。將兩種不同金屬導(dǎo)體的兩端分別連接起來，構(gòu)成一個閉合回路，一端加熱，另端冷卻，則兩個接觸點之間由于溫度不同，將產(chǎn)生電動勢，導(dǎo)體中會有電流發(fā)生。因為這種溫差電動勢是兩個接觸點溫度差的函數(shù)，所以利用這一特性制成溫度計。若在溫差電偶的回路里再接入一種或幾種不同金屬的導(dǎo)線，所接入的導(dǎo)線與接觸點的溫度都是均勻的，對原電動勢并無影響，通過測量溫差電動勢來求被測的溫度，這樣就構(gòu)成了溫差電偶溫度計。這種溫度計測溫范圍很大。例如，銅和康銅構(gòu)成的溫差電偶的測溫范圍在200~400℃之間:鐵和康銅則被使用在200~1000℃之間;由鉑和鉑銠合金(銠10%)構(gòu)成的溫差電偶測溫可達千攝氏度以上;銥和銥銠(銠50%)可用在2300℃;若用鎢和鉬(鉬25%)則可高達2600℃。

高溫區(qū)域

根據(jù)物體的輻射能與溫度之間的關(guān)系來測量輻射高溫計，溫度的儀表。所有的物體當(dāng)其溫度高于絕·對零度時都發(fā)射出輻射能量，其輻射能量的波長范圍約為0.01~100微米,對應(yīng)最·大能量的峰值波長隨物體溫度的增長而減小。探測元件從被測對象接收到的能量w可用斯特藩-波耳茲曼方程確定。通過測量能量w 就可確定物體的溫度0T。由于實際物體的真實溫度大于輻射溫度，而許多工業(yè)生產(chǎn)過程溫度測量中的發(fā)射率相對保持恒定，可采用修正方法改善被測對象的黑體輻射條件或測定發(fā)射率ε來求出真實溫度。輻射高溫計分為全輻射高溫計和部分輻射高溫計。

(1)全輻射高溫計：

根據(jù)物體的全波長輻射能與溫度之間的關(guān)系來測量溫度由光學(xué)系統(tǒng)、探測器、測量儀表和用于冷卻及煙塵防護的輔助裝置組成。被測物體向傳感器方向發(fā)射的輻射經(jīng)過透鏡聚焦到探測元件上，所產(chǎn)生的相應(yīng)信號可由測量儀表顯示或記錄。探測器通常采用響應(yīng)波段較寬的熱電堆。為提高靈敏度，熱電堆往往需要由十幾支、幾十文的溫差電偶串聯(lián)組成，因而熱慣性較大，時間常數(shù)一般為秒級以上。此外熱電堆的基準(zhǔn)端溫度應(yīng)保持恒定或采取自動溫度補償措施。光學(xué)系統(tǒng)和探測元件對光譜輻射的響應(yīng)有選擇性，不可能完·全接收全波長的輻射，因此這種輻射溫度計也可稱為寬帶輻射溫度計。全輻射高溫計的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、可以自動記錄和遠(yuǎn)距離傳送信號等。測溫范圍為100~2000℃,測溫誤差絕·對值為8~12℃。

(2)部分輻射高溫計：

利用被測物體的部分波段輻射能與溫度之間的關(guān)系來測量物體溫度，又稱窄帶輻射溫度計。部分輻射高溫計由某一較窄響應(yīng)波段的光學(xué)系統(tǒng)和探測元件組成。被測物體的部分熱輻射經(jīng)調(diào)制盤和濾色片后照到探測元件上,再經(jīng)放大由儀表顯示或記錄。探測元件通常采用光導(dǎo)型或光生伏打型，它們決定傳感器的響應(yīng)波段。例如，采用硫化鉛時響應(yīng)波長范圍約為0.6~3.0微米，時間常數(shù)為毫秒量級。如采用硅光電池，則響應(yīng)波段約為0.4~1.1微米，時間常數(shù)可至微秒量級。采用紅外輻射探測技術(shù)還可使輻射測溫范圍向低溫擴展。部分輻射高溫計有多種形式，如遠(yuǎn)程紅外測溫儀、紅外線光源探測儀、紅外線亮度測溫儀、光電溫度計等。這類傳感器的優(yōu)點是響應(yīng)速度快，測量精度高，穩(wěn)定性好，測量下限低，可測量微小目標(biāo)，而且比較窄的敏感譜帶可以減少或消除在瞄準(zhǔn)光路中由于氣體的吸收和發(fā)射率所造成的不良影響。部分輻射高溫計常用于測量靜止或運動的灼熱體表面溫度，如測量生產(chǎn)中的鋼板、鍍錫鐵皮、快速加工件、電機或電纜接頭溫度等。一般測溫范圍為 100~1500℃，采用紅外探測元件時可擴展至常溫范圍。