溫度計 (2)的演變

第二部分

溫度測量儀表構成

　　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；在較復雜的儀表中則分成兩個獨立的部分，中間用導線聯接，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，其檢測部分直接與被測介質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，溫度測量儀表的檢測部分不必與被測介質直接接觸，因此可測運動物體的溫度。例如常用的光學高溫計、輻射溫度計和比色溫度計，都是利用物體發射的熱輻射能隨溫度變化的原理制成的輻射式溫度計。

　　按其工作原理可以分下列幾種類型。 （1）直讀式物位儀表這類儀表主要有玻璃管液位計、玻璃板液位計等。它們是利用連通器的原理工作的。 （2）差壓式物位儀表這類儀表又可分為壓力式物位儀表和差壓式物位儀表。它們是利 用液柱或物位堆積對某定點產生壓力的原理而工作的。 （3）浮力式物位儀表這類儀表又可分為浮子帶鋼絲繩或鋼帶的、浮球帶杠桿的和沉筒 式的幾種。它們是利用浮子的高度隨液位變化而改變或液體對浸沉于液體中的浮子（或沉筒）的浮力隨液位高度而變化的原理來工作的。 （4）電磁式物位儀表這類儀表可分為電阻式（即電極式）、電容式和電感式等幾種。它們是把物位的變化轉換為一些電量的變化，通過測出這些電量的變化來測知物位的。另外，還 有利用壓磁效應工作的物位儀表。 （5）核輻射式物位儀表這類儀表是利用核輻射透過物料時，其強度隨物質層的厚度而變化的原理而工作的，目前應用較多的是7射線。 （6）聲波式物位儀表這類儀表可以根據它的工作原理分為聲波遮斷式、反射式和阻尼式幾種。它們的原理是：由于物位的變化引起聲阻抗的變化、聲波的遮斷和聲波反射距離的不同，測出這些變化就可以測知物位。 （7）光學式物位儀表這類儀表是利用物位對光波的遮斷和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白熾燈光，也可以是激光。

　　由于電子器件的發展，便攜式數字溫度計已逐漸得到應用。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的發展也很迅速，裝有微處理器的便攜式紅外輻射溫度計具有存貯計算功能，能顯示一個被測表面的多處溫度，或一個點溫度的多次測量的平均溫度、zui高溫度和zui低溫度等。

　　此外，現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纖維測溫元件構成的儀表；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、發動機等的表面溫度分布，對于節能非常有益；另外還有利用激光，測量物體溫度分布的溫度測量儀器等。

　　溫度測量儀表分接觸式和非接觸式兩種，接觸式溫度測量儀表一般有熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計等，非接觸式一般有遠紅外測溫儀等。

溫度的測量方法

　　測量溫度的方法很多，按照測量體是否與被測介質接觸，可分為接觸式測溫法和非接觸式測溫法兩大類。

　　接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象相接觸，兩者之間進行充分的熱交換，zui后達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。這種測溫方法優點是直觀可靠，缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。

　　非接觸測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行熱交換，故可避免接觸測溫法的缺點，具有較高的測溫上限。此外，非接觸測溫法熱慣性小，可達千分之一秒，便于測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。由于受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他介質的影響，這種測溫方法一般測溫誤差較大。根據這兩種測溫方法，測溫儀表也可以分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表。