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溫度計(jì)的原理及應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù)：1115 發(fā)布時(shí)間：2009/7/29 10:44:00
溫度計(jì)的原理及應(yīng)用

溫度計(jì)的原理及應(yīng)用
作者:不詳 來(lái)源:網(wǎng)上收集 更新日期：2009-6-10 閱讀次數(shù)： 73
水銀溫度計(jì)的原理很簡(jiǎn)單－－就是因?yàn)樗y的熱漲冷縮,至于未何不用水呢,因?yàn)樗?度時(shí),熱脹冷也脹,而且水銀的膨脹系數(shù)比較大,變化較明顯 也有里面裝酒精的,就是紅紅的那種 酒精溫度計(jì)適合測(cè)低溫（-78~+110度左右），水銀溫度計(jì)適合側(cè)較高的溫度（約15~300度多）.另外還有煤油溫度計(jì).
還有一些工業(yè)用的溫度計(jì): 遠(yuǎn)程紅外溫度計(jì)是按照電站及輸電線路的測(cè)溫特點(diǎn)而特殊設(shè)計(jì),距離系數(shù)（）大于或等于200:1的便攜式,低溫型紅外溫度計(jì).1紅外溫度計(jì)工作原理紅外溫度計(jì)是根據(jù)物體表面的熱輻射強(qiáng)…＇一度與本身溫度存在的一定函數(shù)關(guān)系.利用光學(xué)元件組成的光學(xué)系統(tǒng),會(huì)聚位于"光學(xué)目標(biāo)"范圍物體的熱輻射能量,成像在紅外探測(cè)器【如薄膜熱電堆）上,（由于紅外探測(cè)器前的濾光片的作用,探測(cè)器僅接收到預(yù)定紅外波段的能量）并將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大器放（2）應(yīng)試,已試,未試設(shè)備件數(shù)及試驗(yàn)率;（3）大修,交接,預(yù)試設(shè)備總件數(shù)及武驗(yàn)率;（4）月試驗(yàn)完成情況.系坑可根據(jù)輸人的統(tǒng)計(jì)條件自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表.2.6電測(cè)監(jiān)督（1）電廠電測(cè)監(jiān)督包括5類儀表臺(tái)帳和三牢統(tǒng)計(jì);（2）供電局電測(cè)監(jiān)督包括10類儀表臺(tái)帳和"三率","四率統(tǒng)計(jì).所有儀表臺(tái)帳均提供清晰的輸入,輸出界面,提供各婁儀表過(guò)期未檢和待檢一覽表."三率","四率"報(bào)表由儀表臺(tái)帳自動(dòng)統(tǒng)計(jì)生成.2.7金屬監(jiān)督27.1基礎(chǔ)資料內(nèi)容有:.常管理;焊接技術(shù)管理;鍋爐設(shè)備臺(tái)帳;汽輪機(jī)設(shè)備臺(tái)帳;原始資料;專門(mén)技術(shù)檔案;壘廠概況.27.2事故缺陷及檢驗(yàn)包括:四管爆漏;帶缺陷運(yùn)行的部件;金屬部件事故;機(jī)組大小修金屬檢驗(yàn)項(xiàng).可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄人和綜臺(tái)查詢.273統(tǒng)計(jì)報(bào)表:完成金屬監(jiān)督工作半年報(bào)表,檢驗(yàn)工作匯總小結(jié)和金屬監(jiān)督部件失效異常情況統(tǒng)計(jì).3技術(shù)總結(jié)3.1技術(shù)監(jiān)督計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中32一直貫穿著一個(gè)總體的概念,將各項(xiàng)監(jiān)督和系統(tǒng)功能結(jié)臺(tái)在一起,形成一個(gè)完整的系統(tǒng).32程序在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮了事件驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行功能,進(jìn)^系統(tǒng)后,每個(gè)功能便是系統(tǒng)的一個(gè)事件,所有事件形成一個(gè)事件環(huán)（,.）,軟件采用窗口管理和菜單管理的方式管理.事件觸發(fā)的方式與系統(tǒng)一樣,事件驅(qū)動(dòng)的功能對(duì)用戶客觀地重構(gòu)全體規(guī)格化信息大有幫助.為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,程序利用26（應(yīng)用程序接口）開(kāi)發(fā)了一些網(wǎng)絡(luò)管理的子程序供程序設(shè)計(jì)調(diào)用,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)管理函數(shù)[一（）],網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下窗口登記管理函數(shù)[一（）]以及模塊調(diào)用函數(shù)[一（）]等一系列函數(shù),使得程序在編制過(guò)程中清晰,簡(jiǎn)捷,同時(shí)也增強(qiáng)了程序的可讀性和維護(hù)性.3.3軟件中所有程序采用統(tǒng)一格式.一個(gè)屏幕文件（）,一個(gè)控制文件（.）,一個(gè)或多個(gè)庫(kù)文件（））形成一項(xiàng)完整的功能管理.而同樣在控制文件（.）中也采用統(tǒng)一格式,對(duì)窗口中所有對(duì)象的控制都放在過(guò)程]【）中,這樣使得整個(gè)軟件清晰,明朗,維護(hù)方便.＇（收稿日期:1998一3—2）羞一電業(yè)錫州998年第2期江蘇電力技術(shù)998年6月大,再由計(jì)算機(jī)完成對(duì)各種數(shù)據(jù)的采集和處理,從顯示器上顯示出被測(cè)目標(biāo)溫度.2紅外溫度計(jì)的測(cè)量特性有人常將紅外溫度計(jì)稱為"點(diǎn)溫計(jì)",實(shí)際上紅外溫度計(jì)顯示的不是一個(gè)"點(diǎn)"而是一個(gè)"面"的平均溫度.這個(gè)"面"就是"光學(xué)目標(biāo)"范圍.從圖1可以清楚地看到,隨著測(cè)量距離的增加,其對(duì)應(yīng)的"光學(xué)目標(biāo)"范圍亦隨之增加.在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中常以距離系數(shù)圖】,關(guān)系示意圖和檢測(cè)角來(lái)表征紅外溫度計(jì)的這種測(cè)量特性.國(guó)外產(chǎn)品的距離系數(shù)有時(shí)以"光學(xué)分辨率"說(shuō)明.2.1紅外溫度計(jì)的距離系數(shù)檢測(cè)角距離系數(shù)=,:式中,——做表至被測(cè)物體的距離/;（有時(shí)亦稱"測(cè)量距離"或"物距"）中——該距離位置對(duì)應(yīng)的"光學(xué)目標(biāo)"直徑/.檢測(cè)角是以角度形式表示儀表可澳的"光學(xué)目標(biāo)直徑"與測(cè)量距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系.又稱"視場(chǎng)角".≈:（弧度）或≈/（弧度）.常見(jiàn)紅外溫度計(jì)的和的近似關(guān)系見(jiàn)表1.嚴(yán)格而言,紅外溫度計(jì)的距離系數(shù)和檢測(cè)角僅粗略表征測(cè)量距離與光學(xué)目標(biāo)直徑的關(guān)系.對(duì)較小的儀表,常以與中之間確切關(guān)系的"光路圖"（視場(chǎng)圖）來(lái)表示.表1常見(jiàn)紅外溫度計(jì)的和占的近似關(guān)系距離系數(shù)600:1588:40:1300:】＇200:72:】20:00:60:】50:】400:】檢測(cè)角占.5.73.1.8.5917】791/328653815.43.2.2距離系數(shù)和檢測(cè)角的實(shí)際意義見(jiàn)圖2.將直徑為的物體（斜線圓）置于甲,乙,丙位置測(cè)溫,儀表距離系數(shù)為,可以看到,甲&;;中乙=;中雨&;.圖2被測(cè)物體與光學(xué)目標(biāo)關(guān)系圍困紅外溫度計(jì)反映的僅是"光學(xué)目標(biāo)"范圍物體表面的平均溫度,故:（1）于甲位置時(shí),面&;,儀表反映的是物體表面中間部分的平均溫度,是物體的真實(shí)溫度;（2）于乙位置.瞄準(zhǔn)正確時(shí),面與重合.儀表反映物體的真實(shí)溫度;（3）于丙位置時(shí),中1玎&;,儀表反映的是中面積的平均溫度.它是物體面積部分的真實(shí)溫度與一圓環(huán)部分面積接受來(lái)自背景輻射（環(huán)境）二者的加權(quán)平均值.這個(gè)溫度不是物體的真實(shí)溫度.表240:1紅外溫度計(jì)在室內(nèi)對(duì)黑體妒的測(cè)試記錄加示值/℃室內(nèi)環(huán)溫2℃室內(nèi)環(huán)溫33℃1/4075762/5074755/2525468/＇2009斗】/25063為進(jìn)一步說(shuō)明,表2記錄了距離系數(shù)為40:1的紅外溫度計(jì)在室內(nèi)對(duì)靶徑為50331998年第2期江蘇電力技術(shù)1啷年6月（相當(dāng)被測(cè)物體直徑）,靶溫為75℃（相當(dāng)被測(cè)物體溫度）的紅外黑體輻射源（又稱黑體爐）,在夏季及冬季的測(cè)試記錄.從表2看,當(dāng)測(cè)量距離從]逐步增加至10時(shí),儀表的光學(xué)目標(biāo),從40逐步增加到250.儀表在≤2]時(shí),可以正確反映被測(cè)目標(biāo)真實(shí)溫度.當(dāng)≥2時(shí),隨著距離的增加,儀表的示值變成環(huán)溫,被測(cè)物二者溫度對(duì)面積的加權(quán)平均,故必然小于被測(cè)物真實(shí)溫度,且趨向室溫值.表3記錄了為40:1和200:1兩臺(tái)紅外溫度計(jì)分別在徐州賈汪和杭州祥符110變電所對(duì)懸空高壓線夾的測(cè)量值.表3兩臺(tái)不同托的紅外溫度計(jì)對(duì)2個(gè)導(dǎo)電接點(diǎn)測(cè)量的溫度值測(cè)量目標(biāo)環(huán)溫背景情況:40:儀表=200:儀表一～0=25050】0祥符變電所懸空線夾10℃多云（+15℃）約+48℃+86℃】0賈汪變電所懸空線夾15℃晴空無(wú)云（一鶘℃）約1—8℃+28℃從表3看:（1）=200:1的紅外溫度計(jì),在=0]時(shí),=50,儀表剛好完全接收來(lái)自高壓線夾表面輻射的能量,儀表示值反映了高壓線夾的真實(shí)溫度;（2）=40:1的紅外溫度計(jì),在=10時(shí),=250,因受到天空背景（大氣溫度）的嚴(yán)重影響,儀表示值與高壓線夾的真實(shí)溫度差異很大.為保證準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的溫度
壓力式溫度計(jì)的原理－－－－依據(jù)液體膨脹定律，即一定質(zhì)量的液體，在體積不變的條件下，液體的壓力與溫度呈線形。氣體、蒸汽的壓力與溫度也是呈一定的函數(shù)關(guān)系，因此壓力式溫度計(jì)的標(biāo)尺應(yīng)均勻等分。壓力式溫度計(jì)是由充有感溫介質(zhì)的溫包、傳壓元件（毛細(xì)管）及壓力敏感元件（彈簧管）組成。
紅外線測(cè)溫計(jì)的原理－－－－任何物體都會(huì)有紅外線輻射，它表現(xiàn)的是物體的溫度。溫度越高輻射越大。用紅外線接收器作傳感器，經(jīng)數(shù)字濾波放大，再函數(shù)計(jì)算，顯示出數(shù)字。紅外線測(cè)溫計(jì)由光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器，信號(hào)放大器及信號(hào)處理.顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值.
熱電偶溫度計(jì)的原理－－－－-熱電偶溫度計(jì)的原理是將「電流計(jì)－銅線－鐵線－銅線」串聯(lián)成一個(gè)回路，此時(shí)鐵線的兩端和銅線連接處，會(huì)形成兩個(gè)「接合處」（junction），如果這兩個(gè)接合處的溫度不同，它們之間就會(huì)產(chǎn)生電壓，在微安培計(jì)可測(cè)量出流經(jīng)鐵線和銅線上的微弱電流。 要將熱電偶用作溫度計(jì)，必須先作下面的校準(zhǔn)。把一個(gè)接合處放入冰水中，把另一個(gè)接合處放入沸水中，記下這時(shí)的電流強(qiáng)度，這便是溫差100℃時(shí)的電流值。對(duì)兩種已知的金屬導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，電流值跟兩接合處的溫度差成正比，量度范圍很大，即由-200℃到1700℃，靈敏度很高。

 

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原創(chuàng)作者：常州市瑞明儀表有限公司

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