温度测量与学习材料2012版 .pptVIP

（二）部分辐射温度计 (二)部分辐射温度计 为了提高仪表的灵敏度，有时热敏元件不是采用热电堆，而是采用光电池、光敏电阻以及其它的一些红外探测元件，这些元件和热电堆相比具有光谱选择性，它们仅能对某一波长范围的光谱产生效应。因此它们对测量的要求是，只能使工作光谱仅限于一定的光谱范围内。我们称此类辐射温度计为部分辐射温度计。 部分辐射温度计的光路系统所示，一般由主镜和次镜一组发射系统来完成焦距的调整，使成像集中在热敏元件表面。 而目镜系统主要用于对目标的瞄准、热敏元件的输出信号通过测量电路来完成信号的放大和整流。测量电路包括测量桥路、前置放大、选频、移相放大以及相敏整流等部分。 三、亮度温度计 四、颜色温度计 根据位移定律和物体辐射曲线可以看出．当温度升高时，一方面辐射峰值向波长短的方向移动，另一方面光谱分布曲线斜率也明显增大，斜率的增大使两个波长对应的光谱能量也 将发生明显变化。颜色温度计就是通过两个光谱能量比的方法来测量温度的，所以也称为比色温度计。和前面几种温度计类似，用这种方法测量非黑体温度时得到的“颜色温度”和真实温度有差异。我们将颜色温度定义为：绝对黑体辐射的两个波长和 的亮度比等于非黑体的相应亮度变化时，绝对黑体的温度就称为这个非黑体的颜色温度。 颜色温度计和光电亮度温度计相似，也包含有光路系统、调制系统、单色器、光敏元件、放大器、显示仪表等。它一般用一个开孔的旋转调制盘进行调制。在开孔上附有两种颜色的滤光片，多选用红色和蓝色。经调制后的单色红光、蓝光交替照在光敏元件上，使光敏元件输出相应的红光和蓝光的信号、再放大并经过运算后送到显示仪表。如图9—16所示。 * 综上所述，在整个闭合回路中产生的总电动势EAB(T,T0)可表示为 由式可知，热电偶总电动势与电子密度NA、NB及两节点温度T、T0有关，电子密度取决于热电偶材料的特性。当热电偶材料一定时，热电偶的总电动势EAB(T，T0)成为温度T和To的函数差，即 二、热电偶基本定律 (一)均质导体定律 由均质材料构成的热电偶、热电动势的大小只与材料及结点温度有关．与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极温度分布无关。如材料不均匀、由于温度梯度的存在，将会有附加电动势产生。 （二）中间导体定律 如图所示，将A、B构成的热电偶的T0端断开，接入第三种导体C，只要保持第三导体两端温度相同，接入导体C后对回路总电动势无影响。 （三）中间温度定律 在热电偶回路中，两接点温度为T、T0时的热电动势，等于该热电偶在接点温度为T、Ta和Ta、T0时热电动势的代数和，即 两端点在任意温度时的热电势为： （四）标准电极定律 如图9．6所示，两种导体A、B分别与第三种导体C组成热电偶．如果A、C和B、C热电偶的热电动势已知、那么这两种导体A、B组成的热电偶产生的电动势可由下式求得 四、热电偶的参比端处理 如前所述，为使热电偶的热电动势与被测量间呈单值函数关系，热电偶的参比端可采用以下方法处理。 (一)0?C恒温法 这种方法是将热电偶的参比端保持在稳定的0?C环境中。 （二）参比端温度修正法 当热电偶参比端为不等于0 ?C时，需对仪表的示值加以修正，因为热电偶的温度－热电动势关系以及分度表是在参比端为0 ?C得到的。修正公式： （三）电桥补偿法 （四）补偿导线的应用 所谓补偿导线就是用热电性质与热电偶相近的材料制成导线．用它将热电偶的参比端延长到需要的地方，而且不会对热电偶回路引入超出允许的附加测温误差。 随着热电偶的标准化，补偿导线也形成了标准系列。国际电工委员会也制定了国际标准，适合于标准化热电偶使用。 第四节 电阻温度计 利用导体和半导体的电阻随温度变化这一性质做成的温度计称为电阻温度计。大多数金属在温度升高1 ?C 时电阻将增加0.4％～0.6％。但半导体电阻一般随温度升高而减小，其灵敏度比金属高，每升高1 ?C ，电阻约减小2％～6％。 目前由纯金属制造的热电阻的主要材料是铂、铜和镍，它们已得到广泛的应用。 一、铂电阻温度计 铂是一种贵金属。它的特点是精度高，稳定性好，性能可靠，尤其是耐氧化性能很强。 铂在很宽的温度范围内约1200?C以下都能保证上述特性。铂很容易提纯，复现性好，有良好的工艺性，可制成很细的铂丝(0.02mm或更细)或极薄的铂箔。与其它材料相比，铂有较高的电阻率，因此普遍认为是一种较好的热电阻材料。 缺点：铂电阻的电阻温度系数比较小； 价格贵 在0?C 以上，其电阻与温度的关系接近于直线，其电阻温度系数为3.9×10－3?/?C 。 我国已采用IEC标准制作工业铂电阻。按IEC标淮，使用温度已扩大到-200～850 ?C ，初始电阻