温度测量根据温度传感器的使用方式,通常分为接触法与非接触法两类。 (1)接触法。由热平衡原理可知,两个物体接触后,经过足够长的时间达到热平衡,它们的温度必然相等。如果其中之一为温度计,就可以用它对另一个物体实现温度测量,这种测温方式称为接触法。其特点是,温度计要与被测物体有良好的热接触,使两者达到热平衡。因此,测温准确度较高。用接触法测温时,感温元件要与被测物体接触,往往要破坏被测物体的热平衡状态,并受被测介质的腐蚀作用。因此,对感温元件的结构、性能要求苛刻。 (2)非接触法。利用物体的热辐射能随温度变化的原理测定物体温度,这种测温方式称为非接触法。它的特点是:不与被测物体接触,也不改变被测物体的温度分布,热惯性小。从原理上看,用这种方法测温上限很高。通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反应迅速的高温物体的表面温度。 □ 接触法与非接触法测温特性 技术支持: | 接触法 | 非接触法 | 特 点 | 测量热容量小的物体有困难;测量移动物体有困难;可测量任何部位的温度;便于多点集中测量和自动控制 | 不改变被测介质温场,可测量移动物件的温度,通常测量表面温度 | 测量条件 | 测温元件要与被测对象很好接触;接触测温元件不要使被测对象的温度发生变化 | 由被测对象发出的辐射能充分照射到检测元件;被测对象的有效发射率要准确知道,或者具有重现的可能性 | 测量范围 | 容易测量1000℃以下的温度,测量1200℃以上的温度有困难 | 测量1000℃以上的温度较准确,测量1000℃以下的温度误差大 | 准确度 | 通常为0.5%~1%,依据测量条件可达0.01% | 通常为20℃左右,条件好的可达5~10℃ | 响应速度 | 通常较慢,约1~3分钟 | 通常较快,约2~3秒,即使迟缓的也在10秒内 | □ 常用温度计的种类及特性 原 理 | 种 类 | 使用温度范围℃ | 量值传递温度范围℃ | 准确度 ℃ | 线性化 | 响应速度 | 记录与控制 | 价 格 | 膨 胀 | 水银温度计 有机液体温度计 双金属温度计 | -50~650 -100~200 -50~500 | -50~550 -100~200 -50~500 | 0.1~2 1~4 0.5~5 | 可 可 可 | 中 中 慢 | 不适合 不适合 适合 | 便宜 | 压 力 | 液体压力温度计 蒸汽压力温度计 | -30~600 -20~350 | -30~600 -20~350 | 0.5~5 0.5~5 | 可 非 | 中 中 | 适合 | 便宜 | 电 阻 | 铂电阻温度计 热敏电阻温度计 | -260~1000 -50~350 | -260~961 -50~350 | 0.01~5 0.3~5 | 良 非 | 中 快 | 适合 | 适中 | 热电动势 | 热电 温度计 | B S·R | 0~1800 0~1600 | 0~1600 0~1300 | 4~8 1.5~5 | 可 可 | 快 | 适合 | 高 | N K E J T | 0~1300 -200~1200 -200~800 -200~800 -200~350 | 0~1200 -180~1000 -180~700 -180~600 -180~300 | 2~10 2~10 3~5 3~10 2~5 | 良 良 良 良 良 | 快 | 适合 | 低 | 热辐射 | 光学高温计 | 700~3000 | 900~2000 | 3~10 | 非 | — | 不适合 | 中 | 光电高温计 辐射温度计 比色温度计 | 200~3000 约100~约3000 180~3500 | 600~2500 — — | 1~10 5~20 5~20 | 非 | 快 中 快 | |