第2 次课的教学整体安排.pdfVIP

第 2 次课的教学整体安排 授课时间 第 2 周周 2 第 5 、6、7 节 课时安排 3 授课题目(教学章、节或主题) ：第三章：温度测量 第一节温度测量概述 第二节：膨胀式温度计 第三节：热电偶 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 目的： 学会温度测量方法及分类。 要求：掌握温度测量的分类，掌握液体膨胀式、固体膨胀式、压力式温度计；掌 握热电偶的测量原理；理解温标；了解温度标准的传递。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容：本次课程开始讲授温度测量，主要讲授温度测量方法的基本分类、温 度标准、液体膨胀式、固体膨胀式、压力式温度计。 重点：热力学温标、国际实用温标、热电偶的测量原理。 难点：温标、热电偶测量原理 讨论与思考： 1. 温标的三要素是什么？ 2. 假设一标准热源热力学温度为 100K，热力学温标如何规定 300K 的温度？ 课后作业： 1. 什么是接触法测温？什么是非接触法测温？分别有什么优缺点？ 2. 玻璃管液体温度计使用注意事项是什么？ 教学过程设计：讲授 90 分钟，提问与讨论 10 分钟 授课类型： 理论课 教学方式： 讲授 讨论 教学资源： 多媒体 填写说明：1.每项页面大小可自行添减； 2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。 3.1 概述 一. 什么是温标？ 衡量温度的标准尺度。譬如规定什么样的温度是150℃，什么样的温度是200℃ 1.摄氏温标 1740 年瑞典人摄氏 定义 水银体膨胀是线性； 标准大气压下纯水的冰点是摄氏零度，沸点为 100 度，而将汞柱在这两点间等分 为 100 格，每等分格为摄氏 1 度，标记为℃。 2.华氏温标 定义 1714 年德国人法伦海脱以水银为测温介质，制成玻璃棒水银温度计。规定水的 沸点为 212 度，氯化铵与冰的混合物为 0 度，中间等分为 212 份，每一份为 1 度记作℉。称为华氏温标。 5 C (F =−32) 9 3.热力学温标 选用水的三相点温度为 273.16 ，定义水的三相点温度的 1/273.16 为 1 度，单 位为 k ，这样就建立了热力学温标。只要确定一个基准点，则整个温标就确定了。 4. 国际温标ITS-90 指导思想: 应尽量与热力学温标接近，温度的复现性要好。 内容 （1）定义了固定点，共有17个。 （2 ）规定不同区域内的基准仪器。 （3 ）建立基准仪器示值与国际温标之间的插补公式。 国际实用温标指出，热力学温度为基本物理量，规定水的三相点温度为 273.16 ，单位为 k ，1k 的大小为水的三相点热力学温度的 1/273.16，由于摄氏温 标将冰点定义为 0℃，而冰点比水的三相点低0.01k，那么冰点温度为273.15k ， 即 t T −273.15 单位℃。 90 90 二、温度仪表分类与选择 测温方法分类： 1．接触法测温：敏感元件直接与被测对象接触，通过传导或对流达到热平衡， 反映被测对象的温度。 优点：直观、可靠。 缺点：①存在负载效应， ②受到测量条件的限制，不能充分接触，使检测元件温度与被测对象温度不一致。 ③热量传递需要一定时间造成测温滞后现象。（动态误差） 2．非接触法测温：检测部分与被测对象不直接接触，所以不破坏原有温度场。 通常用来测量1000℃以上的移动、旋转、或反映迅速的高温物体。 3-2 膨胀式温度计 一.玻璃管液体温度计 一.玻璃管液体温度计 （一）工作原理 利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。 组成：液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分。 液体可为：水银、酒精、甲苯等。 当温度超过 300℃时，应采用硅硼玻璃，500℃以上要 采用石英玻璃。 （二）结构与类型 棒式玻璃温度计 内标式玻璃温度计 电接点式温度计 （三）．误差分析 1）玻璃材料有较大的热滞后效应。 （ （2 ）温度计插入深度不够将引起误差， （3 ）非线性误差 （4 ）工作