溫度是度量物體冷熱程度的物理量,在生產(chǎn)和科學(xué)試驗中占有極其重要的地位,是國際單位制(SI)中7個基本物理量之一。從能量角度來看,溫度是描述系統(tǒng)不同自由度間能量發(fā)布狀況的物理量;從熱平衡觀點來看,溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量;從微觀上看,溫度標(biāo)志著系統(tǒng)內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度,溫度高的物體,分子平均動能大,溫度低的物體,分子平均動能小。
早期人們就以人的器官感覺出發(fā),憑感覺到的或接觸到的冷熱程度區(qū)別溫度的高低。這樣得出的結(jié)果往往不可靠、不準(zhǔn)確。研究表明,幾乎所有物質(zhì)的性質(zhì)都與溫度有關(guān),例如尺寸、體積、密度、硬度、彈性橫量、破壞性強度、電導(dǎo)率、導(dǎo)磁率、光輻射強度等,利用這些性質(zhì)及其隨溫度變化規(guī)律可進行溫度測量。也就是說,溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國際實用溫標(biāo)。
主要測溫方法介紹
溫度測量方式有接觸式和非接觸式兩大類。
將傳感器置于與物體相同的熱平衡狀態(tài)中,使傳感器與物體保持同一溫度的測溫法,即為接觸式測溫法。例如利用介質(zhì)受熱膨脹的原理的水銀溫度計、壓力式溫度計和雙金屬溫度計等。還有利用物體電氣參數(shù)隨溫度變化的特性來檢測溫度。例如熱電阻、熱敏電阻、電子式溫度傳感器和熱電偶等。
接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠,測量精度較高;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交換,需要一定的時間才能達到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測量。
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