建筑环境测试技术 3 温度测量2017.ppt

* 灯丝亮度调整图 （a）灯丝太暗； （b）灯丝太亮； （c）隐丝（正确） * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 热电偶的使用与安装 流体温度测量 管道上测温元件斜插安装 测表面温度的热电偶安装 带防腐蚀套管的热电偶 热电阻是用金属导体或半导体材料制成的感温元件。导体或半导体的电阻率与温度有关，利用此特性制成电阻温度感温件，它与测量电阻阻值的仪表配套组成电阻温度计。 3.4 热电阻测温 3.4.1 热电阻的特性 电阻温度系数： 电阻比： 百度电阻比： 单位为1/℃ 3.4.2 常用热电阻元件 常用的热电阻有铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻和半导体热电阻。 铂热电阻和铜热电阻属国际电工委员会推荐的，也是我国国标化的热电阻。 一、铂热电阻 特点：精度高，稳定性好，性能可靠。有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝或极薄的铂箔。与其他热电阻材料相比，有较高的电阻率。电阻温度系数较小，价格较贵。 电阻温度关系： －200℃ ~ 0℃：Rt = R0 [ 1 + At + Bt2 + C( t－100 )t3 ] 0 ~ 650℃： Rt = R0 ( 1 + At + Bt2 ) 式中，A（3.96847×10-3）、B（-5.847×10-7)、C （-4.22×10-12) 。 百度电阻比W（100）=1.387~1.390 纯度越高，W（100）越高。 二、铜热电阻 特点：它的电阻值与温度的关系是线性的，电阻温度系数也比较大，而且材料易提纯，价格比较便宜，但它的电阻率低，易于氧化。 在－50℃ ~ 150℃范围内，铜的电阻温度关系为 Rt = R0 ( 1 + αt ) 式中，α— 铜的电阻温度系数，α＝4.25×10-3~4.28×10-3℃-1 测温范围-50~150 三、 镍热电阻 特点：电阻温度系数较铂大，约为铂的1.5倍。 在－50～150℃内，其电阻与温度关系为 Rt=100+0.5485t+0.665×10-3t2+2.805×10-9t4 200 ℃左右具有特异点，故多用于150℃以下 四、半导体热敏电阻 大多数半导体热敏电阻具有负的温度系数，其电阻值与温度的关系为： RT = AeB/T 测温范围：-40~350 ℃ 优点： 具有较大的负电阻温度系数 电阻率远比金属材料大得多 缺点是电阻温度特性分散性大，非线性严重，元件性能不稳定，因此互换性差，精度较低。 3.4.3 热电阻测温电路 平衡/不平衡电桥测温 3.4.3 热电阻测温电路 平衡/不平衡电桥测温 三线制的优势？ 比较热电阻与热电偶两种测温方法的异同？ 接触式测温方法的共同特点？ 3.5 非接触测温 非接触测温主要是利用光辐射来测量物体温度，与被测对象无直接的物理接触。 普朗克定律 3.5.1 热辐射基本定律 式中， C1=3.74×10-16 W·m2，普朗克第一辐射常数; C2=1.4388×10-2 m ·K，普朗克第二辐射常数; λ辐射波长，m；T黑体绝对温度，K；E0λ光谱辐射强度，W/ m3。 任何物体都会有一部分的热能转变为辐射能，温度越高，则发射到周围空间的能量就越多。 绝对黑体的单色辐射强度： 3.5.1 热辐射基本定律 任何物体都会有一部分的热能转变为辐射能，温度越高，则发射到周围空间的能量就越多。 式中， C1=3.74×10-16 W·m2，普朗克第一辐射常数; C2=1.4388×10-2 m ·K，普朗克第二辐射常数; λ辐射波长，m；T黑体绝对温度，K；E0λ光谱辐射强度，W/ m3。 绝对黑体的单色辐射强度： 普朗克定律 维恩公式 温度在3000K以下普朗克公式可用维恩公式代替。 维恩位移定律 热辐射电磁波中包含着各种波长．物体峰值辐射波长与物体自身的绝对温度T成以下关系： 斯忒潘—玻耳兹曼定律物体的总的辐射出射度E与温度的四次方成正比。 式中，E —某物体在温度T时单位面积和单位时间的辐射总能量；σ—斯忒藩-玻尔兹曼常数，等于5.67×10-8 W/ (m2·K4)；ε—辐射率 0.65微米单色光辐射强度 全辐射能量 3.5.2 单色辐射温度计 对于灰体： 高温物体会明显发出可见光，具有一定亮度。 亮度温度 同样温度下黑体与灰体哪个亮度更高？ 同样