《计量测试技术手册 第3卷 温度》求取 ⇩

1 热力学和传热学基础知识1

1.1 热力学的性质1

目录1

第1章 基础知识1

1.2 传热学基础知识4

2.1 经验温标9

2 温标9

2.2 热力学温标10

2.3 国际温标11

3 温度计量测试常用数据和资料18

4.1 常用名词35

4 温度计量常用名词及温度计量器具检定系统35

4.2 温度计量器具检定系统46

1.2 玻璃液体温度计的测温原理51

1.1 玻璃液体温度计的基本结构51

第2章 玻璃液体温度计51

1 玻璃液体温度计的测温原理及结构51

2.2 玻璃的线膨胀系数53

2.1 几种玻璃的化学成分53

2 玻璃材料的特性53

2.4 常用玻璃材料的理化性能及特点54

2.3 玻璃的变形点及其使用温度54

3.2 水银的热物理特性55

3.1 对感温液体的一般要求55

3 感温液体的特性55

3.4 水银温度计的视膨胀系数56

3.3 水银温度计的上限温度与充气压力56

3.6 有机液体的热物理特性57

3.5 汞铊合金的特点57

4 玻璃温度计的类型及用途58

3.8 感温液的压缩系数58

3.7 有机液体的视膨胀系数58

4.1 标准温度计59

4.2 精密实验室温度计61

4.3 工作用温度计64

4.4 电接点温度计65

4.6 焦化产品试验用温度计66

4.5 石油产品试验用温度计66

4.7 气象用温度计68

4.8 海洋用温度计72

4.9 体温计75

5.1 标准温度计76

5 玻璃液体温度计检定用设备76

5.2 电测仪器77

5.3 冰点器和水三相点瓶79

5.4 恒温水槽80

5.5 恒温油槽81

5.7 低温槽82

5.6 恒温锡槽82

6.2 外观检查84

6.1 检定方法概述84

6 温度计的检定84

6.4 示值检定85

6.3 示值稳定性检查85

6.5 检定结果的数据处理86

7.1 温度计零位的变化92

7 玻璃液体温度计的误差来源92

7.2 温度计露出液柱温度对示值的影响93

7.3 温度计内压对示值的影响94

7.6 温度计滞后对示值的影响95

7.5 外压系数95

7.4 温度计外压对示值的影响95

7.9 其他因素对示值的影响97

7.8 水银柱端面不规则跳动对示值的影响97

7.7 温度计保护套管传热对示值的影响97

附录1 贝克曼温度计的平均分度值99

附录99

附录2 0～961.7 8 C温区内参考函数表102

附录3 200～0.0 1 C温区内参考函数表108

附录4 露出液柱温度的修正值△te=0.0 0 016△θmn（ter—ten）表111

2.3 压力式温度计的结构119

2.2 分类119

第3章 压力式和双金属温度计119

1 压力式温度计的特点及用途119

1.1 特点119

1.2 用途119

2 压力式温度计原理及分类119

2.1 工作原理119

2.4 压力式温度计的特性126

2.5 压力式温度计的附加误差133

2.6 压力式温度计的基本参数136

2.7 带附加装置的压力式温度计137

2.9 压力式温度计的校验140

2.8 压力式温度计感温物质的充灌140

3.3 双金属温度计的原理及分类141

3.2 双金属温度计的用途141

2.10 压力式温度计使用注意事项141

3 双金属温度计的特点及用途141

3.1 双金属温度计的特点141

3.5 双金属温度计的特性142

3.4 双金属温度计的结构142

3.6 双金属感温元件143

3.8 电接点双金属温度计145

3.7 双金属温度计的基本参数145

3.10 双金属温度计的使用与维护146

3.9 双金属温度计的校验146

2 热电阻测温的基本原理147

1 概述147

第4章 电阻温度计147

3 热电阻感温元件的材料148

4 热电阻感温元件的结构及种类149

5.2 热电阻感温元件的技术参数151

5.1 热电阻感温元件的电阻与温度的关系特性151

5 热电阻感温元件的特性及技术参数151

6.2 标准铂电阻温度计152

6.1 普通工业热电阻的结构152

6 热电阻的结构152

7.1 铠装热电阻的结构154

7 铠装热电阻154

6.3 热电阻的基本参数154

8.2 感温元件的结构155

8.1 热敏电阻的特性155

7.2 铠装热电阻的技术参数155

8 热敏电阻温度计155

8.3 感温元件的互换结构156

9.3 铑铁电阻温度计157

9.2 低温铂电阻温度计157

9 低温热电阻157

9.1 概述157

9.4 锗电阻温度计158

9.5 碳和渗碳玻璃温度计160

10 工业热电阻的检定161

11 标准铂电阻温度计的检定162

2.2 珀尔帖效应182

2.1 塞贝克效应182

第5章 热电偶温度计182

1 概述182

2 热电偶测温的基本原理182

3.1 均质回路定则183

3 热电偶的应用定则183

2.3 汤姆逊效应183

3.5 热电偶的热电动势与温度的关系特性184

3.4 组成定则184

3.2 中间导体定则184

3.3 中间温度定则184

4.1 热电偶的种类185

4 热电偶的品种和性能185

4.2 热电偶的性能189

5.2 对热电极材料的要求192

5.1 热电极材料的类别192

5 热电极材料192

6.3 保护管材料198

6.2 保护管的作用和要求198

5.3 选择热电极材料的原则198

6 普通工业热电偶198

6.1 普通工业热电偶的结构198

7.1 概述200

7 铠装热电偶200

7.2 铠装热电偶材料的品种及性能201

8.1 快速微型热电偶202

8 专用热电偶202

8.3 表面热电偶203

8.2 多点式热电偶203

8.4 薄膜热电偶204

9.2 热电偶的分度205

9.1 热电偶的检定205

9 热电偶的检定和分度205

10 1990年国际温标的实施208

11.1 参考端的温度补偿209

11 热电偶参考端的温度补偿和补偿导线209

11.2 补偿导线210

12.2 磁场的影响214

12.1 压力的影响214

12 压力、磁场、核辐照对热电偶的影响214

13.1 热电偶的安装215

13 热电偶的安装、维修及使用注意事项215

12.3 核辐照的影响215

13.3 热电偶在使用中应注意的事项217

13.2 热电偶的维修217

1 辐射测温的理论基础219

第6章 辐射测温技术和仪表219

1.1 辐射的吸收、反射、透过及绝对黑体220

1.2 黑体辐射定律221

1.3 兰贝特定律，定向辐射强度222

1.4 实际物体的辐射和基尔霍夫定律223

1.5 黑体任意波段辐射功率与其全辐射功率之间的关系224

1.6 辐射温度、亮度温度、颜色温度的概念及其与真实温度的关系225

1.7 实际物体的发射率227

1.8 黑体空腔理论及黑体辐射源230

2.1 辐射测温的发展概况232

2 辐射测温仪表及其应用232

2.2 辐射测温仪表的分类和比较234

2.3 光学高温计236

2.4 光电温度计与光电比较仪246

2.5 部分辐射温度计257

2.6 辐射感温器259

2.7 比色法测温仪表263

2.8 辐射测温仪表应用中的问题272

2.9 辐射测温仪表中探测器的选择277

3.1 固定点黑体炉282

3 标准辐射源及校验装置282

3.2 低温黑体辐射源283

3.3 中温黑体炉284

3.4 高温黑体炉285

3.5 标准温度灯288

3.6 光学高温计校验装置290

3.7 辐射感温器比较检定装置291

1.1 作用原理294

1 半导体二极管温度计294

第7章 新型特殊温度计及测温方法294

2.1 作用原理295

2 晶体管温度计295

1.2 温度计的结构及应用295

2.2 实用结构及用途296

3.2 特点及用途297

3.1 作用原理297

3 MOS场效应管电阻温度计297

4 集成电路温度计298

5.1 作用原理299

5 P-N结电容温度计299

4.1 作用原理299

4.2 结构及性能指标299

6.1 作用原理300

6 石英晶体温度计300

5.2 结构与温度扩展电路300

5.3 性能及特点300

6.3 性能指标及应用301

6.2 敏感元件结构及测温电路301

7.1 半导体吸收式光纤温度传感器302

7 光纤温度计302

7.2 偏光式光纤温度计303

7.3 相位干涉式光纤温度计305

7.4 光纤红外辐射温度计306

9.1 作用原理307

9 液晶温度计307

8 荧光温度计307

8.1 作用原理307

8.2 温度计结构与性能307

9.2 一般结构及应用308

10.3 热敏涂料309

10.2 测温纸309

10 化学温度计309

10.1 测温笔309

11.2 性能及特点310

11.1 作用原理及结构310

11 电磁感应温度计310

13.2 感温元件与电子系统311

13.1 作用原理311

12 形变温度计311

12.1 测温锥311

12.2 记忆合金311

13 电容谐振温度计311

14.1 作用原理312

14 表面波（SAW）温度计312

13.3 特点及用途312

14.3 非接触式表面波温度计313

14.2 接触式表面波温度计313

15.1 结构与原理314

15 微波辐射温度计314

14.4 表面波温度计常用材料及特点314

15.2 特性及应用315

16.3 特点316

16.2 方法316

16 硬度温度计316

16.1 原理316

17.1 作用原理317

17 核四极共振（NQR）温度计317

17.3 NQR温度计系统结构318

17.2 探头和振荡器318

18.4 NMR温度计的特点320

18.3 脉冲法320

17.4 性能320

18 核磁其振温度计320

18.1 作用原理320

18.2 连续波法320

19.1 作用原理321

19 穆斯保尔效应温度计321

20.2 敏感元件结构322

20.1 作用原理322

19.2 测量及结果322

20 玻璃电容温度计322

21.1 作用原理323

21 超导量子干涉器（SQUID）磁强温度计323

20.3 测量方法323

20.4 性能323

22 相变点温度计324

21.2 SQUID磁强温度计的结构324

22.2 磁性材料温度计325

22.1 离子化合物温度计325

22.3 超导转变点温度计326

24.1 作用原理327

24 热电子发射温度计327

23 全息干涉法测量流体温度场327

23.1 原理327

23.2 实验装置327

24.3 温度计的用途及特点328

24.2 测量方法328

25.2 摄像管的选择329

25.1 测量原理329

25 光导摄像管测温仪329

25.3 测量方法及结构330

25.4 应用和特点331

1.1 气体温度计测温原理334

1 气体温度计334

第8章 热力学温度的测量334

1.2 测温方法338

1.3 气体温度计的设计340

1.4 气体温度计温标343

2.1 声学温度计原理344

2 声学温度计344

2.2 声学温度计的应用346

2.3 声学温度计的设计及实例347

3.1 介电常数气体测温法349

3 介电常数和折射率气体测温法349

3.2 折射率气体测温法351

4.1 噪声测温原理353

4 噪声温度计353

4.2 噪声测温方法354

4.3 噪声测温法实例355

5.1 磁温度计原理357

5 磁测温法357

5.2 磁化率测量358

5.3 磁温度计的实例359

6.1 全辐射测温法360

6 辐射法测量热力学温度360

6.2 电子计数高温计362

7.1 核定向测温法363

7 其他热力学测温法363

7.2 穆斯堡尔效应测温法365

7.3 渗透压和3He融化压强测温法367

1.2 固体及表面温度测量方法与仪表的应用领域369

1.1 表面温度测量的分类369

第9章 表面温度测量369

1 表面温度测量基础369

1.4 表面温度测量的特点及边界条件370

1.3 表面温度测量的基本定义、误差来源及改进措施370

2.2 便携式表面温度计测温元件的结构、用途及设计特点371

2.1 便携接触式表面温度计的分类371

2 便携接触式表面温度计及测量方法371

2.3 平面型便携式表面热电偶的结构、制造、调整及误差分析375

2.4 便携式表面热电偶的质量控制379

3.2 安装方法及特点381

3.1 分类381

2.5 便携式表面热电偶的使用与维护381

3 固定安装式表面温度计381

3.3 铠装热电偶表面温度计383

3.4 固定安装式表面测温元件误差分析385

4.2 常见辐射法测量表面温度391

4.1 测量方法的分类391

4 表面温度的非接触式测量方法391

4.3 新型及特殊的辐射表面温度测量仪表和方法393

4.4 电涡流法测量表面温度399

4.6 零温差微分法测量表面温度400

4.5 感应法非接触测量表面温度400

5.2 表面温度测量仪表分度装置的种类及其应用401

5.1 表面温度计的分度特点401

5 表面温度计的检定方法与装置401

5.3 各种表面温度计的分度方法及分度内容402

5.4 表面温度计分度装置404

6.1 固体及表面温度测量的各种条件408

6 特定对象、特定工况下表面温度的测量408

6.2 不同表面测温方法及测温仪表409

6.4 皮肤温度的测量——应用例二411

6.3 微波功率管管壳表面温度测量——应用例一411

6.5 车刀表面温度的测量——应用例三412

1.1 低温的获得414

1 低温的获得和低温液体414

第10章 低温的获得及其测量414

1.2 低温液体420

1.3 低温液体的贮存和利用425

2.1 温度控制429

2 低温恒温器429

2.2 低温恒温器结构431

3.1 两相平衡及其实现方法436

3 低温固定点436

3.2 三相点及其实现方法452

3.3 二极相变点455

4.1 概述458

4 实用低温温度计458

4.2 半导体结温度计460

4.3 电容温度计461

4.4 其他温度计464

4.5 低温温度计在磁场中的性能467

4.6 温度计的分度与使用470

1.2 电阻炉法474

1.1 化学反应法474

第11章 超高温的获取及测量474

1 超高温的获取474

1.3 感应加热炉法477

1.4 太阳炉法478

1.5 电弧法480

1.6 等离子喷炬法481

1.7 高频等离子体发生器法482

1.8 受控核聚变反应堆法483

1.9 其他加热方法486

2.2 能谱分析法487

2.1 高温等离子体温度诊断方法及其范围487

2 超高温的测量487

2.3 中子检测法488

2.4 静电探针法489

2.7 快扫描红外傅里叶变换光谱仪490

2.6 谱线相对强度法490

2.5 谱线绝对强度法490

2.8 外差温度计492

2.9 微秒级多色高温计493

2.10 快速大量程温度计494

2.11 快扫描光栅分光测温仪495

1.2 热电偶测高温497

1.1 测量特点497

第12章 特殊工况下的温度测量497

1 高温强浸蚀性介质的温度测量497

1.3 声学测温501

1.4 光学测温503

2.3 用高阻导线温度传感器测温505

2.2 用常规温度传感器测温505

2 强电磁场下的温度测量505

2.1 测量特点505

2.4 用光纤温度传感器测温506

2.5 物体带电部位的温度测量510

3.2 低速气流的温度测量511

3.1 测量特点511

3 气流温度测量511

3.3 高速气流的温度测量513

3.5 脉动气流的温度测量515

3.4 高温气流的温度测量515

4.2 用亮度法测量发光火焰的温度516

4.1 测量特点516

4 火焰温度及等离子体温度的测量516

4.3 用谱线反转法测量透明火焰的温度517

4.4 用亮度均匀法测量发光火焰的温度518

4.5 用辐射吸收法测量不稳定的发光火焰的温度519

4.6 几种火焰温度测量法的比较520

5.2 测温元件和连接用电缆的选择521

5.1 测量特点521

5 核辐照环境下的温度测量521

5.4 用热电偶测量核反应堆的温度522

5.3 核环境中使用的铠装热电偶522

6.2 探针法524

6.1 测量特点524

6 低温等离子体温度测量524

6.3 光谱法526

7.3 用扫描式光电温度计测量温度分布529

7.2 测量方案529

7 物体的温度分布测量529

7.1 测量特点529

7.4 用红外热像仪测量温度分布532

1 工业中常用测温仪表及其选择536

第13章 工业中的温度测量536

2 温度计在工业设备上的安装539

3 工业测温仪表的抗干扰问题549

4.1 炼铁过程中的温度测量551

4 冶金工业中的温度测量551

4.2 炼钢过程中的温度测量554

4.3 连续铸钢过程温度测量559

4.4 轧钢过程温度测量560

5.1 铸造过程温度测量562

5 机械工业中的温度测量562

5.2 金属热处理过程温度测量566

6 动力工业中的温度测量569

5.3 热锻过程的温度测量569

6.1 锅炉的温度测量570

6.2 汽轮机的温度测量572

6.3 发电机的温度测量573

6.4 送变电系统中的温度测量574

7.1 水泥窑炉的温度测量575

7 建材工业中的温度测量575

7.2 玻璃熔窑的温度测量577

8.1 石油化工中的温度测量580

8 石油化工与化学工业中的温度测量580

7.3 陶瓷窑炉的温度测量580

8.2 化学工业中的温度测量581

1.1 传热582

1 传热与温控对象的特性582

第14章 温度控制技术582

1.2 温控对象的动态特性585

2.1 自动控制系统的组成及品质指标587

2 自动控制基本知识587

2.2 基本控制作用591

2.3 单回路控制系统的PID参数整定595

2.4 直接数字控制（DDC）算式597

3.1 动圈式控制仪表601

3 温度控制仪表601

3.2 电动温度变送器604

3.3 电动调节器610

3.4 可控硅电压调整器615

4 温度控制系统617

4.2 串级温度控制系统618

4.1 单回路温度控制系统618

4.4 具有辅助微分信号的温度控制系统619

4.3 前馈温度控制系统619

4.6 分程温度控制系统620

4.5 变比值温度控制系统620

4.7 自动选择性温度控制系统621

5.1 丙烯冷却器的被冷却介质温度－压力串级控制系统622

5 工业中温度控制实例622

5.3 夹套反应釜温度分程控制系统623

5.2 聚合釜串级温度控制系统623

5.4 热交换器温度反馈—静态前馈控制系统624

5.5 蒸汽加热器的串级—动态前馈控制系统625

5.6 具有旁路的热交换器出口温度控制系统626

5.7 加热炉多点平均温度静态增益自适应的纯滞后补偿控制系统627

5.8 水泥窑温度的负荷自适应控制系统628

5.9 变换炉温度多级串级控制系统629

5.10 窑炉燃烧火焰温度控制系统630

1.1 计算机控制的一般概念631

1 概述631

第15章 计算机在温度测量和控制中的应用631

1.2 计算机控制系统的组成632

1.3 计算机在测量与控制中应用方式633

2.2 计算机系统的结构与分类635

2.1 工业控制计算机的特点635

2 测量与控制中的计算机系统635

2.3 基本功能部件637

3.3 智能化测温仪表静态误差修正644

3.2 智能化测温仪表中的函数运算644

3 微机智能化温度测试仪表644

3.1 智能化测温仪表的基本功能644

3.4 智能化测温仪表量程的自动切换645

3.5 智能仪表的自检与故障监控646

3.6 智能化测温仪表举例——点阵式打印头式记录仪647

4.1 概论648

4 计算机温度数据采集及处理系统648

4.2 部件651

5.1 直接数字（DDC）控制系统656

5 温度的计算机自动控制系统656

5.2 应用举例661

1.1 通用精密温度控制仪667

1 检定装置的温度控制667

第16章 检定装置的精密温度控制及自动检定技术667

1.2 定点装置的温度控制669

1.3 低温检定装置的温度控制673

2.1 概述674

2 温度计自动检定技术674

2.2 几种典型的温度计自动检定系统677

2.3 温度计检定系统中的小信号测量683

2.4 能量脉冲群调制原理的应用687

2.5 自动检定中的数据处理690

1.2 主要技术指标698

1.1 动圈式仪表的型号与命名698

第17章 动圈式指示调节仪表698

1 概述698

2.1 动圈测量机构699

2 测量指示部分的工作原理及组成699

2.2 测量线路700

2.3 测量元件断路保护701

3 XC系列的调节部分702

3.2 高频振荡电路703

3.1 偏差检测机构703

4.2 时间比例调节704

4.1 位式调节704

3.3 检波器704

4 调节电路704

4.3 电流连续输出PID调节仪706

4.4 XCT调节仪技术指标707

5.2 检验纲要708

5.1 检验设备和刻度步骤708

5 动圈仪表的检修指南708

6.2 作用原理709

6.1 概述709

6 XF系列强力矩动圈仪表709

6.3 主要技术指标710

3.1 仪表的作用原理711

3 电子自动平衡显示仪表的原理和组成711

第18章 自动平衡显示仪表711

1 概述711

2 自动平衡显示仪表的型号与命名711

3.2 仪表的主要部件712

3.3 JF-12型晶体管伺服放大器715

3.4 ND-D型可逆电机717

3.5 同步电机719

4.2 与准确度有关的技术指标720

4.1 工作条件720

4 自动平衡显示仪表的性能评定方法720

4.3 与准确度有关的技术指标的测试方法722

4.5 仪表的记录性能723

4.4 仪表的稳定性723

4.7 仪表的影响量效应724

4.6 仪表的动态特性724

4.8 配热电偶的自动平衡仪表的冷端温度补偿校验方法726

1.1 概述727

1 常用数字式温度显示控制仪表727

第19章 数字式温度显示仪表727

1.2 主要技术特性729

1.4 主要电路结构及其分析730

1.3 数字显示仪表的工作原理730

2.1 两端单片集成温度传感器——AD590737

2 专用集成电路简介737

2.2 热电偶温度控制器——AD596/AD597741

2.3 3 1/2位单片模／数转换器745

1.3 标准电池的温度影响756

1.2 结构756

第20章 温度电测常用仪器仪表756

1 标准电池756

1.1 分类及特点756

1.4 标准电池的技术特性757

1.5 标准电池的使用与维护758

2.1 结构759

2 标准电阻器759

1.6 标准电池的恶化和对其判别759

2.2 级别与技术参数760

2.3 使用与维护761

3 直流电阻箱762

3.3 使用与维护763

3.2 型号及技术参数763

3.1 分类与结构763

4.1 工作原理765

4 直流电位差计765

4.3 技术指标及主要参数766

4.2 类型766

4.4 使用与维护771

5 直流电桥772

5.1 类别772

5.2 工作原理773

5.3 主要技术指标774

5.4 型号规格及用途775

5.5 使用与维护776

6 直流检流计778

6.1 原理及类型778

6.2 主要技术指标779

6.3 常用检流计的性能参数780

6.4 选用与维护781

7 数字电压表784

7.1 类型784

7.2 工作原理785

7.3 主要技术指标788

7.4 几种典种数字电压表的技术指标790

7.5 使用与维护794

8.1 FK4型低电势油浸转换开关795

8.2 B365型无热电势转换开关795

8 无热电势转换开关795

8.3 B465型转换开关796

8.4 FK型刷式转换开关796

8.5 BJ型滚轮式电话板键797

8.6 WKR-61,WKZ-61型油浸式多点切换开关797

8.7 6 705A低热电势扫描开关798

8.8 SW180多点切换开关800

参考文献801