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技術(shù)文章

溫度測量計(jì)
 
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溫度測量儀表是測量物體冷熱程度的工業(yè)自動化儀表。
*早的溫度測量儀表，是意大利人伽利略于1592年創(chuàng)造的。它是一個帶細(xì)長頸的大玻璃泡，倒置在一個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)際上這是一個沒有刻度的指示器。
1709年，德國的華倫海特于荷蘭**創(chuàng)立溫標(biāo)，隨后他又經(jīng)過多年的分度研究，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固定點(diǎn)顛倒過來，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**度和測溫范圍都超過了水銀溫度計(jì)。
1821年，德國的塞貝克發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)；同年，英國的戴維發(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，德國的西門子制造出**支鉑電阻溫度計(jì)。
很早以前，人們在燒窯和冶鍛時(shí)，通常是憑借火焰和被加熱物體的顏色來判斷溫度的高低。據(jù)記載，1780年韋奇伍德根據(jù)瓷珠在高溫下顏色的變化，來識別燒制陶瓷的溫度，后來又有人根據(jù)陶土制的熔錐在高溫下彎曲變形的程度，來識別溫度。
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)到國際通用的目的，國際權(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)的國際溫標(biāo)，以后又經(jīng)多次修改完善。
國際現(xiàn)代通用的溫標(biāo)是1967年第13次國際權(quán)度大會通過的，1968年國際實(shí)用溫標(biāo)。它以13個純物質(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)。
一般的溫度測量儀表都有檢測和顯示兩個部分。在簡單的溫度測量儀表中，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部分，而與之相配的指示和記錄儀表是顯示部分。
按測量方式，溫度測量儀表可分為接觸式和非接觸式兩大類。測量時(shí)，其檢測部分直接與被測介質(zhì)相接觸的為接觸式溫度測量儀表；非接觸溫度測量儀表在測量時(shí)，溫度測量儀表的檢測部分不必與被測介質(zhì)直接接觸，因此可測運(yùn)動物體的溫度。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，能顯示一個被測表面的多處溫度，或一個點(diǎn)溫度的多次測量的平均溫度、*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量儀表，如用晶體管測溫元件和光導(dǎo)纖維測溫元件構(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物體溫度場的熱象圖，可用于檢查大型爐體、發(fā)動機(jī)等的表面溫度分布，對于節(jié)能非常有益；另外還有利用激光，測量物體溫度分布的溫度測量儀器等。

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