夏天不但生機勃勃而且大家感覺身處火爐一般，熱得要命。

冬天不但白雪飄飄而且大家感覺猶如處在冰窖，凍得哆嗦。

感冒的時候用手觸摸額頭會發現燙手。

這三個情景都涉及到一個物理變量——溫度。那麼溫度是什麼？我們通過什麼設備來檢測溫度？檢測溫度的設備又分為哪些？今天就為大家講一講。

溫度（temperature）的定義：

描述系統不同自由度之間能量分布狀況的基本物理量，是決定一系統是否與其他系統處于熱平衡的宏觀性質，反映物質的冷熱程度。

當兩個冷熱程度不同的物體接觸後就會産生導熱換熱，換熱結束後兩物體處于熱平衡狀态，則它們具有相同的溫度。

所以溫度概念建立與熱平衡的基礎之上

溫度的表示方法：

攝氏溫标：是把标準大氣壓下純水的冰融點定為0度，純水的沸點定為100度是一種溫标。在0度和100度之間分成100等分，每一分為一攝氏度，符号為℃。

華氏溫标：規定在标準大氣壓下，純水的冰融點定為32度，純水的沸點定為212度是一種溫标。中間分成180等分，每一分為一華氏度，符号為℉。

與攝氏溫标換算：C=(F-32)*5/9 F=(C*9/5) 32

熱力學溫标：又稱開爾文溫标，規定分子運動停止時的溫度為絕對零度，符号為K。

與攝氏溫标換算：K=C 273.16

溫度檢測方式：

①接觸式測溫

溫度敏感元件與被測對象接觸，經過換熱後兩者溫度相同

（1）膨脹式溫度計 （ 2）熱電效應測量

（3）熱電阻溫度計 （ 4）其他原理的溫度計

②非接觸式測溫

溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進行換熱，由輻射能的大小來推算被測物體的溫度。

（1）輻射式溫度計 （ 2）光電式溫度計

（3）比色溫度計 （ 4）紅外溫度計

一、接觸式測溫

1、膨脹式溫度計（雙金屬溫度計）是利用兩種膨脹系數不同的金屬薄片疊焊在一起制成的測溫元件。可用于氣體、液體及蒸汽的溫度測量。

雙金屬溫度計

雙金屬溫度計

測量原理：雙金屬片的一端為固定端，另一端為自由端。

當t=t。時，兩金屬片A和B保持平行使整個金屬都處于水平位置；

當t﹥t。時，兩金屬片受熱後由于兩種金屬片的膨脹系數不同而使自由端産生彎曲變形，彎曲的程度與溫度的高低成正比。A金屬變形較大，B金屬變形較小，使整個金屬呈弧形。

雙金屬片的自由端發生轉動，帶動細軸上的指針産生角度變化，在标度盤上指示對應的溫度。

根據雙金屬溫度計原理，雙金屬溫度計的感溫元件的形狀又可以分為有平面螺旋型和直線螺旋型兩大類。

雙金屬的形狀

雙金屬的形狀

原理圖

雙金屬溫度計特點：

①響應速度快、 體積小、線性度好、較穩定；

②現場顯示溫度，直觀方便，安全可靠，無需供電；

③有軸向，徑向，萬向等多種結構形式，可滿足不同安裝要求；

④抽芯式溫度計可不停機短時間維護或更換溫度探頭。

⑤安裝方便，價格便宜，使用壽命長。

1. 熱電效應測量通俗來講也叫熱電偶測量

測量原理：熱電偶溫度計由兩種不同導體或半導體的組合，兩種不同成份的材質導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這種現象稱為熱電效應。注：熱電偶溫度計測量範圍廣，能測量從-270 ℃～1800 ℃介質溫度。

熱電偶溫度計原理

雙金屬溫度計

根據熱電動勢與溫度的函數關系,制成熱電偶分度表。分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。不同材質的熱電偶分度表也不相同，下圖是K型熱電偶的分度表。

熱電偶的相關知識後期會專門一篇文章進行講解。

K型熱電偶分度表

1. 熱電阻溫度計

利用物質在溫度變化時，其阻值也随着發生變化的特征來測量溫度的。T變化→R變化

注：熱電阻溫度計一般适應于測量-200~600 ℃範圍内的物質的溫度。

熱電阻溫度計 大多數具有正的熱電阻溫度系數，溫度T↑，電阻值R也随着↑（常用的金屬材料一般為鉑電阻和銅電阻）。

3.1 鉑（Pt）電阻

電阻率較大，R-T關系呈非線性，但測量範圍廣，精度高。鉑電阻的分度号有：Pt10、Pt100、Pt1000，其中最常用的是Pt100。計算公式： Rt=R*(1 ∈*△t)

注： Rt--熱電阻在溫度t環境内的電阻值；R—熱電阻在0度環境内的電阻值

∈--熱電阻的電阻溫度系數（Pt100的∈ 約為0.00385）；△t—溫度差t-0℃.

3.2 銅（Cu）電阻

電阻值與溫度的關系幾乎呈線性，電阻系數也較大；其材料易提純，價格比較便宜；測量範圍為-50~150℃，具有較好的穩定性；在測量150 ℃以上易發生氧化；工業常用銅電阻的分度号為Cu50和Cu100

電阻與溫度的關系

3.3半導體熱敏電阻 大多數具有負的溫度系數，溫度每升1℃，電阻約減少2%-6%。

熱敏電阻是一種傳感器電阻，其電阻值随着溫度的變化而改變。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor）和負溫度系數熱敏電阻（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor）。正溫度系數熱敏電阻器的電阻值随溫度的升高而增大，負溫度系數熱敏電阻器的電阻值随溫度的升高而減小，它們同屬于半導體器件。

1. 非接觸式溫度計

1. 輻射溫度計和紅外溫度計原理差不多，這個溫度計見到實物大家都認識。我們平時用的測溫槍和電子體溫計都是這種。

測溫計

測量原理：任何物體，其溫度超過絕對零度，都會以電磁波的 形式向周圍輻射能量。這種電磁波是由物體内部帶電粒子在分子和原子内振動産生的，其中與物體本身溫度有關傳播熱能的那部分輻射，稱為熱輻射。而把能對被測物體熱輻射能量進行檢測，進而确定被測物體溫度的儀表，通稱為輻射式溫度計。

熱輻射的最大熱效應出現在紅外波段。紅外線，它是一種人眼看不見的光線，位于可見光中紅光以外，故稱為紅外線。它的波長範圍大緻在0.75~1000μm的頻譜範圍之内。

2、光電式溫度計

光電高溫計通俗地認識就是利用光敏傳感器配以電子電路自動進行亮度比對，是在光學高溫計基礎上發展起來的能自動連續工作的測溫儀表。

光電高溫計依據的是光譜輻射亮度的原理,采用光電器件作為儀表的感受件，替代人眼來感受輻射源的亮度變化，并轉換成與亮度成比例的電信号，該信号對應于被測物體的溫度。随着光電檢測元器件及光譜濾光片、單色器等材料性能的提高與技術的進步，光電高溫計已能做得很準确。

3、比色溫度計

通過測量被測物體在兩個不同指定波長下的光譜輻射亮度 之比來實現測溫的儀表。也稱顔色溫度計。因為實際物體的光譜發射率λ受環境的影響較大，但對同 一種物體見Eλ1與E2比值的變化卻很小，因而可以減小黑度變化、塵埃吸收及散射所産生的影響。此外用比色溫度計測得的溫度較全輻射溫度計和亮度溫度計更接近于真實溫度，且測溫準确度高，響應快、可用于測量小目标的溫度。目前比色溫度計已廣泛應用于治金、水泥、玻璃等工業部門，用來測量鐵液、鋼水、熔渣及回轉窯中水泥等溫度

比色溫度計

當然還有其他一些溫度計如水銀溫度計，這樣比較簡單的我們就不介紹了。

儀表的知識是龐大的，我有可能沒有講到的地方，請大家多多指教。各位儀表的視頻我會繼續給大家奉上，敬請期待。

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