缓解冬季疾病的中药材食材

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1、第9章 温度检测技术 中医免费资料 http:/ 它是工农业生产、科学试验中需要经常测量 和控制的主要参数。从热平衡的观点看，温度可以作为物体内部 分子无规则热运动剧烈程度的标志。温度与人们日常生活紧密相关。第9章 温度检测技术 9.1 概述9.2 接触式测温方法9.3 辐射法测温第9章 温度检测技术 9.1.1 9.1.1 温标温标 为了保证温度量值的准确和利于传递，需要建 立一个衡量温度的统一标准尺度，即温标。利用一些物质的某些物性(诸如尺寸、密度、 硬度、弹性模量、辐射强度等)随温度变化的规 律，通过这些量来对温度进行间接测量。9.1.1 9.1.1 温温标标 经验温标1热力学温标2绝对

2、气体温标3国际实用温标41.1.经验经验温标温标 华氏温标1714年德国人法勒海特(Fahrenheit)以水银为 测温介质，制成玻璃水银温度计。按照华氏温标，则水的冰点为32，沸点为 212。1.1.经验经验温标温标摄氏温标1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大气压 下，把水的冰点规定为0度，水的沸点规定为100 度。摄氏温度和华氏温度的关系为T = t + 32 式中 T华氏温度值;t摄氏温度值。2.2.热力学温标热力学温标热力学温标是由开尔文(Ketvin)在1848年提出的， 以卡诺循环(Carnot cycle)为基础。热力学温标是国际单位制中七个基本物理单位之 一。 热

3、力学温标为了在分度上和摄氏温标相一致，把 理想气体压力为零时对应的温度绝对零度与 水的三相点温度分为273.16份，每份为1 K (Kelvin) 。3.3.绝对绝对气体温标气体温标从理想气体状态方程入手，来复现热力学温标叫 绝对气体温标。由波义耳定律：当气体的体积为恒定(定容)时，其压强就是温度 的单值函数。这样就有：4.4.国际实用温标国际实用温标指导思想：尽可能地接近热力学温标，复现精度 要高，制作较容易，性能稳定，使用方便；1989年7月第77届国际计量委员会批准建立了新 的国际温标，简称ITS-90。4.4.国际实用温标国际实用温标ITS-90基本内容：1、重申国际实用温标单位仍为K

4、，1 K等于水的三相点 时温度值的1/273.16；2、把水的三相点时温度值定义为0.01（摄氏度），同 时相应把绝对零度修订为-273.15；国际摄氏温度和 国际实用温度关系为：ITS-90基本内容：3、把整个温标分成4个温区，其相应的标准仪器如下：0.655.0K，用3He和4He蒸汽温度计；3.024.5561K，用3He和4He定容气体温度计；13.803K961.78，用铂电阻温度计；961.78以上，用光学或光电高温计；4、新确认和规定17个固定点温度值以及借助依据这些固 定点和规定的内插公式分度的标准仪器来实现整个热力 学温标。见表9-1所示：4.4.国际实用温标国际实用温标4.

5、4.国际实用温标国际实用温标表9-1 ITS-90温标17固定点温度 9.1.2 测温方法分类及其特点 根据传感器的测温方式，温度基本测量方法通常 可分成接触式和非接触式两大类。9.1.2 标定 标准值法1用适当的方法建立起一系列国际温标定义的 固定温度点(恒温)作标准值，把被标定温度计(或 传感器)依次置于这些标准温度值之下，记录下温 度计的相应示值(或传感器的输出)，并根据国际温 标规定的内插公式对温度计(传感器)的分度进行对 比记录，从而完成对温度计的标定；被定后的温 度计可作为标准温度计来测温度。9.1.2 标定 标准表法2把被标定温度计(传感器)与已被标定好的更高 一级精度的温度计(

6、传感器)，紧靠在一起，共同置 于可调节的恒温槽中，分别把槽温调节到所选择 的若干温度点，比较和记录两者的读数，获得一 系列对应差值，经多次升温，降温、重复测试， 若这些差值稳定，则把记录下的这些差值作为被 标定温度计的修正量，就成了对被标定温度计的 标定。接触式与非接触式测温特点比较 测量条件 接触式：感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的加入几 乎不改变对象的温度；被测温度不超过感温元件能承受的上限 温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀 非接触式：知道被测对象表面发射率；被测对象的辐射能充分 照射到检测元件上 测量范围 接触式： 1200以下、热容大、无腐蚀性，对象的连续在线 测温 非接触式

7、：从超低温到极高温，但1000以下，测量误差大接触式与非接触式测温特点比较 精 度 接触式：通常为1.0、0.5、0.2及0.1级 非接触式：通常为1.0、1.5、2.5级 响应速度 接触式：慢，通常为几十秒到几分钟 非接触式：快，通常为23秒钟 其它特点 接触式：结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉 非接触式：结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵各种温度检测方法及其测温范围第9章 温度检测技术 9.1 概述9.2 接触式测温方法9.3 辐射法测温9.2 接触式测温方法 根据测温转换的原理，接触式测温可分为：1、膨胀式(包括液体和固体膨胀式) 2、热阻式(包括金属热电阻和半导体热电阻)

8、3、热电式(包括热电偶和PN结)9.2.1 热膨胀式测温方法 基于物体受热时产生膨胀的原理，分为液体 膨胀式和固体膨胀式两类。 按膨胀基体可分成：液体膨胀式玻璃温度计 、液体或气体膨胀式压力温度计及固体膨胀式 双金属温度计 特点： 1、测量范围大都在-50550内 2、用于温度测量或控制精度要求较低，不需自 动记录的场合。 1.压力温度计压力温度计是根据一定质量的液体、气体、蒸汽 在体积不变的条件下其压力与温度呈确定函数关系的 原理实现其测温功能的。特点：强度大、不易破损、读数方便，但准确度较低、耐 腐蚀性较差测温范围下限能达-100以下，上限最高可达600一般用于汽车、拖拉机、内燃机、汽轮机

9、的油、水 系统的温度测量 1.压力温度计感温介质因被测温度 的高低而导致其体积 膨胀或收缩造成压力 的增减，压力传给弹 簧管，指针偏转，指 示出温度。毛细管愈长，则温 度计响应愈慢，管愈 细，则准确度愈高 1.压力温度计测温范围-2060,0100,20120,60160温包插入 深度(mm)150280（尾长12M） 8,10,13,14不锈钢 管温包材料8,10,13,14钢管 8,10,13,14不锈钢 管毛细管材 料铜质 毛细管 包塑毛细管 不锈钢 毛细管安装方式WTZ-280M272可动外 螺纹材料：铜， 铁，不锈钢尾长1M20M20M特殊加工技术参数精度等级：1.5，2.5 触头容

10、量：220V/1A（无感负载 10VA）安装孔尺 寸4“-118mm 6“-158mm2.双金属温度计 当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线 膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收 缩，导致双金属片产生弯曲变形。基于固体受热膨胀原 理，测量温度通常是把两 片线膨胀系数差异相对很 大的金属片叠焊在一起， 构成双金属片感温元件（ 俗称双金属温度计）。2.双金属温度计双金属温度计的感温双金属元件的形状有平面螺 旋型和直线螺旋型两大类，其测温范围大致为-80600，精度等级通常为1.5级左右。双金属温度计抗振性好，读数方便，但精度不太 高，只能用做一般的工业用仪表。9.2.2 热阻式测温技术 基

11、于热电阻原理测温是根据金属导体或半导体 的电阻值随温度变化的性质，将电阻值的变化转 换为电信号，从而达到测温的目的。 热电阻的材料：电阻率、电阻温度系数要大， 热容量、热惯性要小，电阻与温度的关系最好近 于线性；物理、化学性质要稳定，复现性好，易 提纯，同时价格尽可能便宜。 优点：信号灵敏度高、易于连续测量、可以远 传（与热电偶相比）、无需参比温度；金属热电 阻稳定性高、互换性好、准确度高，可以用作基 准仪表。 缺点：需要电源激励、有自热现象（会影响测 量精度）以及测量温度不能太高。 常用热电阻种类主要有铂电阻、铜电阻和半导体 热敏电阻。9.2.2 热阻式测温技术 铂电阻测温 铂电阻(IEC)

12、的电阻率较大，电阻温度关系呈非 线性，但测温范围广，精度高，且材料易提纯， 复现性好；在氧化性介质中，甚至高温下，其物 理、化学性质都很稳定。目前工业用铂电阻分度号为Pt100和Pt10，其中 Pt100更为常用。铂电阻与温度的关系当 时 当 时 铂电阻测温 式中 R0温度为零时铂热电阻的电阻值 R（t）温度为t时铂热电阻的电阻值； A=3.9080210-3B=-5.801910-7C=-4.2735010-12 热电阻的结构铂电阻测温 热电阻感温元件是用来感受温度的电阻器。它是 热电阻的核心部分，由电阻丝及绝缘骨架构成。作为热电阻丝材料应具备如下条件： 电阻温度系数大、线性好、性能稳定；

13、使用温度范围广、加工方便； 固有电阻大，互换性好，复制性强。铂电阻测温 热电阻的引线形式 热电阻的内引线是出厂时自身具备的引线，其功 能是使感温元件能与外部测量及控制装置相连接 。 热电阻的外引线有两线制、三线制及四线制三种 ，如图9-4所示。铂电阻测温 铂电阻测温 1.两线制测量电桥 2.三线制测量电桥 3. 四线制测量原理 RTD为被测热电阻，通过四根电 阻引线将热电阻引入测量设备中， 各引线电阻为RLEAD；恒流源I加到 RTD的两端，RTD另两端接入电压 表VM，由于电压表具有极高的输入 电阻（通常高于100 M），因此流 经电压表的电流可忽略不计，VM两 端电压完全等于RTD两端的电

14、压， 流经RTD的电流完全等于恒流源电 流I。由此可见，RTD的电阻值精确等 于U/I，与引线电阻无关。 3.四线制测量原理 该测量原理的误差主要来自于恒流源的精度、电压 表的测量精度、引线的固有热电势。可采用如下措施提高测量精度： 在电流回路中加入一具有极低温度系数的高精密 电阻作为采样电阻，测量该采样电阻上的电压值VS进 而精确得到恒流源的电流值I，从而消除由于温漂、失 调等因素造成的恒流源误差； 变换恒流源极性测量热电阻，可大大抑制热电势 的影响。铜电阻和热敏电阻测温 铜电阻铜电阻(WZC)的电阻值与温度的关系几乎呈线性 ，其材料易提纯，价格低廉；但因其电阻率较低 （仅为铂的1/2左右）

15、而体积较大，热响应慢； 另因铜在250以上温度本身易于氧化，故通常 工业用铜热电阻（分度号分别为Cu50和Cul00） 一般其工作温度范围为-40120。其电阻值 与温度的关系为：当时铜电阻和热敏电阻测温 热敏电阻的优点：灵敏度高，其灵敏度比热电阻要大12个数 量级；很好地与各种电路匹配，而且远距离测量时 几乎无需考虑连线电阻的影响；体积小；热惯性小，响应速度快，适用于快速变化的 测量场合；结构简单坚固，能承受较大的冲击、振动。 热敏电阻的缺点：阻值与温度的关系非线性严重；元件的一致性差，互换性差； 元件易老化，稳定性较差；除特殊高温热敏电阻外，绝大多 数热敏电阻仅适合0150范围 ，使用时必须注意。铜电阻和热敏电阻测温 9.2.3 热电偶测温 热电偶是工业和武备试验中温度测量应用最多 的器件。 特点：测温范围宽、测量精度高、性能稳定、 结构简单，且动态响应较好；输出直接为电信 号，可以远传，便于集中检测和自动控制。1.热电偶测温原理 热电偶的测温原理基于 热电效应。将两种不同的导 体A和B连成闭合回路，当 两个接点处的温度不同