溫度儀表分類，這些你全知道么?

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度計是測溫儀器的總稱，從測溫范圍來看，在低溫區(qū)域(<550℃)通常采用膨脹式、電阻式、熱電式等接觸式溫度計;而在高溫區(qū)域(>550℃)通常采用輻射式非接觸溫度計。

低溫區(qū)域：

1、膨脹式溫度計：

利用氣體、液體、固體熱脹冷縮的性質測量溫度。

(1)氣體溫度計

利用一定質量的氣體作為工作物質的溫度計。用氣體溫度計來體現(xiàn)理想氣體溫標為標準溫標。用氣體溫度計所測得的溫度和熱力學溫度相吻合。氣體溫度計是在容器里裝有氫或氮氣(多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于零度，故它的測溫范圍很廣)，它們的性質可外推到理想氣體。這種溫度計有兩種類型:定容氣體溫度計和定壓氣體溫度計。定容氣體溫度計是氣體的體積保持不變，壓強隨溫度改變。定壓氣體溫度計是氣體的壓強保持不變，體積隨溫度改變。

(2)液體溫度計：

利用作為介質的感溫液體隨溫度變化而體積發(fā)生變化與玻璃隨溫度變化而體積變化之差來測量溫度。溫度計所顯示的示值即液體體積與玻璃毛細管體積變化的差值。玻璃液體溫度計的結構基本上是由裝有感溫液(或稱測溫介質)的感溫泡、玻璃毛細管和刻度標尺三部分組成。感溫泡位于溫度計的下端，是玻璃液體溫度計感溫的部分，可容納絕大部分的感溫液，所以也稱為貯液泡。感溫泡或直接由玻璃毛細管加工制成(稱拉泡)或由焊接一段薄壁玻璃管制成(稱接泡)。感溫液是封裝在溫度計感溫泡內的測溫介質，具有體膨脹系數(shù)大，粘度小，在高溫下蒸氣壓低,化學性能穩(wěn)定，不變質以及在較寬的溫度范圍內能保持液態(tài)等待點。常用的有水銀:以及甲苯、乙醇和煤油等有機液體。玻璃毛細管是連接在感溫泡上的中心細玻璃管，感溫液體隨溫度的變化在里面移動。標尺是將分度線直接刻在毛細管表面，同時標尺上標有數(shù)字和溫度單位符號，用來表明所測溫度的高低。

(3)雙金屬溫度計：

雙金屬溫度計是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表?？梢灾苯訙y量各種生產過程中的-80℃~+500℃范圍內液體蒸汽和氣體介質溫度。雙金屬溫度計的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數(shù)的金屬，為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀，當多層金屬片的溫度改變時，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開。 由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉動的指針相連，因此，當雙金屬片感受到溫度變化時，指針即可在一圓形分度標尺上指示出溫度來。

(4)電阻溫度計：

根據(jù)導體電阻隨溫度而變化的規(guī)律來測量溫度的溫度計。最·?！び玫碾娮铚囟扔嫸疾捎媒饘俳z繞制成的感溫元件，主要有鉑電阻溫度計和銅電阻溫度計，在低溫下還有碳、鍺和銠鐵電阻溫度計。精密的鉑電阻溫度計是目前最·精·確的溫度計，溫度覆蓋范圍約為14~903K，其誤差可低到萬分之一攝氏度，它是能復現(xiàn)國際實用溫標的基準溫度計。我國還用一等和二等標準鉑電阻溫度計來傳遞溫標，用它作標準來檢定水銀溫度計和其他類型的溫度計。分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據(jù)電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。

(5)溫差電偶溫度計：

利用溫差電偶來測量溫度的溫度計。將兩種不同金屬導體的兩端分別連接起來，構成一個閉合回路，一端加熱，另端冷卻，則兩個接觸點之間由于溫度不同，將產生電動勢，導體中會有電流發(fā)生。因為這種溫差電動勢是兩個接觸點溫度差的函數(shù)，所以利用這一特性制成溫度計。若在溫差電偶的回路里再接入一種或幾種不同金屬的導線，所接入的導線與接觸點的溫度都是均勻的，對原電動勢并無影響，通過測量溫差電動勢來求被測的溫度，這樣就構成了溫差電偶溫度計。這種溫度計測溫范圍很大。例如，銅和康銅構成的溫差電偶的測溫范圍在200~400℃之間:鐵和康銅則被使用在200~1000℃之間;由鉑和鉑銠合金(銠10%)構成的溫差電偶測溫可達千攝氏度以上;銥和銥銠(銠50%)可用在2300℃;若用鎢和鉬(鉬25%)則可高達2600℃。

高溫區(qū)域

根據(jù)物體的輻射能與溫度之間的關系來測量輻射高溫計，溫度的儀表。所有的物體當其溫度高于絕·對零度時都發(fā)射出輻射能量，其輻射能量的波長范圍約為0.01~100微米,對應最·大能量的峰值波長隨物體溫度的增長而減小。探測元件從被測對象接收到的能量w可用斯特藩-波耳茲曼方程確定。通過測量能量w 就可確定物體的溫度0T。由于實際物體的真實溫度大于輻射溫度，而許多工業(yè)生產過程溫度測量中的發(fā)射率相對保持恒定，可采用修正方法改善被測對象的黑體輻射條件或測定發(fā)射率ε來求出真實溫度。輻射高溫計分為全輻射高溫計和部分輻射高溫計。

(1)全輻射高溫計：

根據(jù)物體的全波長輻射能與溫度之間的關系來測量溫度由光學系統(tǒng)、探測器、測量儀表和用于冷卻及煙塵防護的輔助裝置組成。被測物體向傳感器方向發(fā)射的輻射經過透鏡聚焦到探測元件上，所產生的相應信號可由測量儀表顯示或記錄。探測器通常采用響應波段較寬的熱電堆。為提高靈敏度，熱電堆往往需要由十幾支、幾十文的溫差電偶串聯(lián)組成，因而熱慣性較大，時間常數(shù)一般為秒級以上。此外熱電堆的基準端溫度應保持恒定或采取自動溫度補償措施。光學系統(tǒng)和探測元件對光譜輻射的響應有選擇性，不可能完·全接收全波長的輻射，因此這種輻射溫度計也可稱為寬帶輻射溫度計。全輻射高溫計的優(yōu)點是結構簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、可以自動記錄和遠距離傳送信號等。測溫范圍為100~2000℃,測溫誤差絕·對值為8~12℃。

(2)部分輻射高溫計：

利用被測物體的部分波段輻射能與溫度之間的關系來測量物體溫度，又稱窄帶輻射溫度計。部分輻射高溫計由某一較窄響應波段的光學系統(tǒng)和探測元件組成。被測物體的部分熱輻射經調制盤和濾色片后照到探測元件上,再經放大由儀表顯示或記錄。探測元件通常采用光導型或光生伏打型，它們決定傳感器的響應波段。例如，采用硫化鉛時響應波長范圍約為0.6~3.0微米，時間常數(shù)為毫秒量級。如采用硅光電池，則響應波段約為0.4~1.1微米，時間常數(shù)可至微秒量級。采用紅外輻射探測技術還可使輻射測溫范圍向低溫擴展。部分輻射高溫計有多種形式，如遠程紅外測溫儀、紅外線光源探測儀、紅外線亮度測溫儀、光電溫度計等。這類傳感器的優(yōu)點是響應速度快，測量精度高，穩(wěn)定性好，測量下限低，可測量微小目標，而且比較窄的敏感譜帶可以減少或消除在瞄準光路中由于氣體的吸收和發(fā)射率所造成的不良影響。部分輻射高溫計常用于測量靜止或運動的灼熱體表面溫度，如測量生產中的鋼板、鍍錫鐵皮、快速加工件、電機或電纜接頭溫度等。一般測溫范圍為 100~1500℃，采用紅外探測元件時可擴展至常溫范圍。