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技術(shù)文章

溫度測(cè)量計(jì)
 
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溫度測(cè)量?jī)x表是測(cè)量物體冷熱程度的工業(yè)自動(dòng)化儀表。
*早的溫度測(cè)量?jī)x表，是意大利人伽利略于1592年創(chuàng)造的。它是一個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)頸的大玻璃泡，倒置在一個(gè)盛有葡萄酒的容器中，從其中抽出一部分空氣，酒面就上升到細(xì)頸內(nèi)。當(dāng)外界溫度改變時(shí)，細(xì)頸內(nèi)的酒面因玻璃泡內(nèi)的空氣熱脹冷縮而隨之升降，因而酒面的高低就可以表示溫度的高低，實(shí)際上這是一個(gè)沒(méi)有刻度的指示器。
1709年，德國(guó)的華倫海特于荷蘭**創(chuàng)立溫標(biāo)，隨后他又經(jīng)過(guò)多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰點(diǎn)為32度、沸點(diǎn)為212度、中間分為180度的水銀溫度計(jì)，即至今仍沿用的華氏溫度計(jì)。
1742年，瑞典的攝爾西烏斯制成另一種水銀溫度計(jì)，它以水的冰點(diǎn)為100度、沸點(diǎn)作為0度。到1745年，瑞典的林奈將這兩個(gè)固定點(diǎn)顛倒過(guò)來(lái)，這種溫度計(jì)就是至今仍沿用的攝氏溫度計(jì)。
早在1735年，就有人嘗試?yán)媒饘侔羰軣崤蛎浀脑?，制造溫度?jì)，到18世紀(jì)末，出現(xiàn)了雙金屬溫度計(jì)；1802年，查理斯定律確立之后，氣體溫度計(jì)也隨之得到改進(jìn)和發(fā)展，其**度和測(cè)溫范圍都超過(guò)了水銀溫度計(jì)。
1821年，德國(guó)的塞貝克發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)；同年，英國(guó)的戴維發(fā)現(xiàn)金屬電阻隨溫度變化的規(guī)律，這以后就出現(xiàn)了熱電偶溫度計(jì)和熱電阻溫度計(jì)。1876年，德國(guó)的西門(mén)子制造出**支鉑電阻溫度計(jì)。
很早以前，人們?cè)跓G和冶鍛時(shí)，通常是憑借火焰和被加熱物體的顏色來(lái)判斷溫度的高低。據(jù)記載，1780年韋奇伍德根據(jù)瓷珠在高溫下顏色的變化，來(lái)識(shí)別燒制陶瓷的溫度，后來(lái)又有人根據(jù)陶土制的熔錐在高溫下彎曲變形的程度，來(lái)識(shí)別溫度。
輻射溫度計(jì)和光學(xué)高溫計(jì)是20世紀(jì)初，維思定律和普朗克定律出現(xiàn)以后，才真正得到實(shí)用。從60年代開(kāi)始，由于紅外技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了利用各種新型光敏或熱敏檢測(cè)元件的輻射溫度計(jì)(包括紅外輻射溫度計(jì))，從而擴(kuò)大了它的應(yīng)用領(lǐng)域。
各種溫度計(jì)產(chǎn)生的同時(shí)就規(guī)定了各自的分度方法，也就出現(xiàn)了各種溫標(biāo)，如原始的攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、氣體溫度計(jì)溫標(biāo)和鉑電阻溫標(biāo)等。為了統(tǒng)一溫度的量值，以達(dá)到國(guó)際通用的目的，國(guó)際權(quán)度局*早規(guī)定以玻璃水銀溫度計(jì)為基準(zhǔn)儀表，統(tǒng)一用攝氏溫標(biāo)。后經(jīng)數(shù)次改革，到1927年改用以熱力學(xué)溫度為基礎(chǔ)、以純物質(zhì)的相變點(diǎn)為定義固定點(diǎn)的國(guó)際溫標(biāo)，以后又經(jīng)多次修改完善。
國(guó)際現(xiàn)代通用的溫標(biāo)是1967年第13次國(guó)際權(quán)度大會(huì)通過(guò)的，1968年國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)。它以13個(gè)純物質(zhì)的相變點(diǎn)，如氫三相點(diǎn)，即氫的固、液、氣三態(tài)共存點(diǎn)(-259．34℃)；水三相點(diǎn)(0.01℃)和金凝固點(diǎn)(1064.43℃)等，作為定義固定點(diǎn)來(lái)復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫度的。
中間插值在-259.34～630.74℃之間，用基準(zhǔn)鉑電阻；在630.74～1064.43℃之間，用基準(zhǔn)鉑銠-鉑熱電偶；在1064.43℃以上用普朗克公式復(fù)現(xiàn)。
一般的溫度測(cè)量?jī)x表都有檢測(cè)和顯示兩個(gè)部分。在簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量?jī)x表中，這兩部分是連成一體的，如水銀溫度計(jì)；在較復(fù)雜的儀表中則分成兩個(gè)獨(dú)立的部分，中間用導(dǎo)線聯(lián)接，如熱電偶或熱電阻是檢測(cè)部分，而與之相配的指示和記錄儀表是顯示部分。
按測(cè)量方式，溫度測(cè)量?jī)x表可分為接觸式和非接觸式兩大類。測(cè)量時(shí)，其檢測(cè)部分直接與被測(cè)介質(zhì)相接觸的為接觸式溫度測(cè)量?jī)x表；非接觸溫度測(cè)量?jī)x表在測(cè)量時(shí)，溫度測(cè)量?jī)x表的檢測(cè)部分不必與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，因此可測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的溫度。例如常用的光學(xué)高溫計(jì)、輻射溫度計(jì)和比色溫度計(jì)，都是利用物體發(fā)射的熱輻射能隨溫度變化的原理制成的輻射式溫度計(jì)。
由于電子器件的發(fā)展，便攜式數(shù)字溫度計(jì)已逐漸得到應(yīng)用。它配有各種樣式的熱電偶和熱電阻探頭，使用比較方便靈活。便攜式紅外輻射溫度計(jì)的發(fā)展也很迅速，裝有微處理器的便攜式紅外輻射溫度計(jì)具有存貯計(jì)算功能，能顯示一個(gè)被測(cè)表面的多處溫度，或一個(gè)點(diǎn)溫度的多次測(cè)量的平均溫度、*高溫度和*低溫度等。
此外，現(xiàn)代還研制出多種其他類型的溫度測(cè)量?jī)x表，如用晶體管測(cè)溫元件和光導(dǎo)纖維測(cè)溫元件構(gòu)成的儀表；采用熱象掃描方式的熱象儀，可直接顯示和拍攝被測(cè)物體溫度場(chǎng)的熱象圖，可用于檢查大型爐體、發(fā)動(dòng)機(jī)等的表面溫度分布，對(duì)于節(jié)能非常有益；另外還有利用激光，測(cè)量物體溫度分布的溫度測(cè)量?jī)x器等。

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