一 、温度测量的基本概念

　　温度是度量物体冷 、热程度的物理量 ,在 生产和科学中占有极其重要的地位 , 是国际单位制 ( SI) 中 7 个基本物理量之一 。从能量 角度来看 ,温度是描述系统不同自由度间能量发布状态的物理量 ;从微观上看 ,温度标志 着系统内部分子无规则运动的剧烈程度 , 温度高 的 物 体 , 分 子 平 均 动 能 大 , 温 度 低 的 物 体 ,分子平均动能小 ; 从热平衡观点来看 , 温 度是描述热平衡系统冷热程度的物理量 。而 用来度量物体温度数值的标尺叫温标 , 它规定了温度的读数起点 ( 零点) 和测量温度的基 本单位 。目前用的较多的温标有华氏温标 、摄氏温标 、热力学温标和国际实用温标 。 温度测量方式有接触式和非接触式两大类 。

　　接触式测温法是将传感器置于与物体相 同的热平衡状态中 , 使传感器与物体保持同 一温度的测温方法 。例如利用介质受热膨胀 的原理制造的水银温度计 , 压力式温度计和 双金属温度计等 ; 利用物体电气参数随温度变化 的 特 性 来 检 测 温 度 , 如 热 电 阻 、热 敏 电 阻 、电子式温度传感器和热电偶等 。

　　接触式测温仪表比较简单、可靠 ,测量精度较高 ;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换 , 需要一定的时间才能达到热 平衡 ,所以存在测温的延迟现象 ,同时受耐高温材料的限制 ,不能应用于很高的温度测量 。 非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的 , 测温元件不需与被测物体的表 面介质接触 , 实现这种测温方法可利用物体的表面 热 辐 射 强 度 与 温 度 的 关 系 来 检 测 温 度 。有全辐射法 、部分辐射法 、单一波长辐射 功率的亮度法及比较两个波长辐射功率的比 色法等 。非接触式仪表测温的范 围广 , 不受测温 上限的限制 ,也不会破坏被测物体的温度场 ,反映 速 度 快 ; 但 受 到 物 体 的 发 射 率 、测 量 距 离 、烟尘和水汽等外界因素的影响 ,其测量误差较大 。

　　二 、热电偶测温基本原理

　　将两种不同材料 (但符合一定要求) 的导 体或半导体 A 和 B 的任意 一端焊接在一起 就构成了热电偶 。组成热电偶的导体或半导 体称为热电极 ,被焊接的一端插入测温场所 ,称为工作端 , 另一端称冷端 。当两端温度不 同时就会有热电势产生 , 它是测量温度的感

　　温元件 ,将温度信号转换为电信号再由仪表显示出来 。

　　热电偶 的 测 温 原 理 就 是 利 用 了 热 电 效 应 。任意两种材质不同的金属导体或半导体 A 和 B 首尾连接成闭合回路 ,只要两接点 T1和 T2 的温度不同 ,就会产生热电势 ,形成热 电流 ,这就是热电效应 。