Grundbegriffe der Temperaturmessung

1. Definition der Temperatur:

Die Temperatur ist die physikalische Größe, die den Grad der Kälte und Wärme eines Objekts kennzeichnet. Die Temperatur kann nur indirekt durch bestimmte Eigenschaften des Objekts gemessen werden, die sich mit der Temperatur ändern, während die Maßstäbe, die verwendet werden, um die Temperaturwerte eines Objekts zu messen, als Thermometer bezeichnet werden. Es legt den Ausgangspunkt der Temperaturmessung (Nullpunkt) und die Grundeinheit der Temperaturmessung fest. Derzeit sind die meisten verwendeten Temperaturskalen die Fahrenheit-Temperaturskala, die Celsius-Temperaturskala, die thermodynamische Temperaturskala und die praktische Temperaturskala.

Die Temperaturskala von Celsius (℃) bestimmt: Unter dem Standarddruck ist der Schmelzpunkt des Eises 0 Grad, der Siedepunkt des Wassers 100 Grad und die mittlere Teilung von 100 Gleichwertigen, die jeweils in 1 Grad Celsius unterteilt sind, das Symbol ist ℃.

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Die thermodynamische Temperaturskala (Symbol T) wird auch als Kelvin-Temperaturskala (Symbol K) oder Temperaturskala bezeichnet, die die Temperatur von Null bestimmt, wenn die molekulare Bewegung aufhört.

Temperaturskala: Praktische Temperaturskala ist ein protokolliertes Temperaturskala, das sich der thermodynamischen Temperaturskala nähert, und die Reproduktionsgenauigkeit ist hoch und einfach zu bedienen. Der gegenwärtige allgemeine Temperaturskala ist der praktische Temperaturskala von 1968 - Revisionen von 1975, der auf der 15. Konferenz der Befugnisse 1975 verabschiedet wurde, unter der Bezeichnung IPTS-68 (REV-75). Aufgrund einer gewissen Unbestimmung der IPTS-68-Temperatur ermächtigte der Messausschuss auf seiner achtzehnten Tagung die Konferenz 1989 mit Resolution VII, den ITS-90 von 1990 zu verabschieden, um den IPS-68 zu ersetzen. Seit dem 1. Januar 1994 ist der Temperaturstandard ITS-90 vollständig eingeführt.

Temperatur 1990:

a、 Temperatureinheit: Die thermodynamische Temperatur ist die grundlegende physikalische Größe, deren Einheit Kelvin, definiert als 1/273,16 der thermodynamischen Temperatur des Wassers mit drei Phasen, verwendet den Differenzwert von 273,15 K (Gefrierpunkt) zur Darstellung der Temperatur, daher bleibt diese Methode heute noch erhalten. Die Größe von Grad Celsius entspricht Kelvin, und die Temperaturdifferenz kann auch in Grad Celsius oder Kelvin ausgedrückt werden. Die Temperaturskala ITS-90 definiert sowohl die Temperatur Kelvin (Symbol T90) als auch die Temperatur Celsius (Symbol t90).

b、 Das allgemeine Prinzip des ITS-90-Temperaturskalas: ITS-90 ist von 0,65 K bis zum Planck-Strahlungsgesetz mit einer tatsächlich messbaren Zui-hohen Temperatur mit einfarbiger Strahlung. Der ITS-90 ist so aufgebaut, dass die Messung von T* im gesamten Messbereich bei jeder Temperatur im Vergleich zur direkten Messung der thermodynamischen Temperatur viel einfacher, genauer und mit hoher Reproduzierbarkeit ist.

Definition von ITS-90:

* In einer Temperaturzone zwischen 0,65 K und 5,00 K wird T90 durch die Relationen zwischen Dampfdruck und Temperatur von 3He und 4He definiert.

Die zweite Temperaturzone beträgt 3,0 K bis zum Radonium-Triphase-Punkt (24,5661 K) und T90 wird durch Helium-Gas-Thermometer definiert.

Die dritte Temperaturzone liegt zwischen dem Triphasenpunkt des Flachgaswasserstoffs (13,8033 K) und dem Festungspunkt des Silbers (961,78 °C), und T90 wird durch ein Platin-Widerstandsthermometer definiert, das eine Reihe von definierten Interpretationen verwendet, um zu teilen. Temperaturzonen über dem Kondensationspunkt des Silbers (961,78 ° C), T90 ist nach Plancks Strahlungsgesetz definiert, das Reproduktionsinstrument ist ein optisches Hochthermometer.

Klassifizierung von Temperaturmessgeräten

Die Temperaturmessgeräte können nach der Temperaturmessmethode in zwei Kategorien unterteilt werden: kontaktlos und kontaktlos. In der Regel ist das Kontakttemperaturmessgerät einfacher, zuverlässiger und mit hoher Messgenauigkeit; Da das Temperaturmesselement und das gemessene Medium jedoch einen ausreichenden Wärmeaustausch erfordern, braucht es eine gewisse Zeit, um das Wärmegleichgewicht zu erreichen, so gibt es ein Verzögerungsphänomen der Temperaturmessung, während das hochtemperaturbeständige Material eingeschränkt ist, kann es nicht auf eine sehr hohe Temperaturmessung angewendet werden. Die berührungsfreie Messung der Temperatur wird durch das Prinzip der thermischen Strahlung gemessen, das Messelement muss nicht in Kontakt mit dem gemessenen Medium stehen, der Temperaturbereich ist breit, ist nicht von der oberen Temperaturgrenze begrenzt und zerstört nicht das Temperaturfeld des gemessenen Objekts, die Reaktionsgeschwindigkeit ist in der Regel auch relativ schnell; Aber durch äußere Faktoren wie die Emissionsrate des Objekts, die Messdistanz, Rauch und Wasser sind seine Messfehler größer.

3. Auswahl der Sensoren

Die nationale Norm GB7665-87 definiert den Sensor wie folgt: "Geräte oder Geräte, die die vorgeschriebenen Messungen empfinden und nach bestimmten Regeln in verfügbare Signale umwandeln können, bestehen in der Regel aus empfindlichen Komponenten und Konvertierungselementen". Ein Sensor ist ein Erkennungsgerät, das die gemessenen Informationen empfinden kann und die erfassten Informationen nach einer bestimmten Regel in elektrische Signale oder andere gewünschte Formen von Informationsausgängen umwandeln kann, um die Anforderungen an die Übertragung, Verarbeitung, Speicherung, Anzeige, Aufzeichnung und Steuerung von Informationen zu erfüllen. Es ist der erste Schritt zur automatisierten Erkennung und Steuerung.

(1) Der moderne Sensor unterscheidet sich im Prinzip und in der Struktur, wie man den Sensor entsprechend dem spezifischen Messzweck, dem Messobjekt und der Messumgebung vernünftig auswählt, ist das Problem, das zuerst gelöst werden muss, wenn eine bestimmte Menge durchgeführt wird. Nachdem der Sensor festgelegt wurde, können auch die entsprechenden Messmethoden und Messgeräte festgelegt werden. Der Erfolg des Messergebnisses hängt weitgehend davon ab, ob die Wahl des Sensors sinnvoll ist.

1. Bestimmen Sie den Typ des Sensors basierend auf dem Messobjekt und der Messumgebung: Um eine spezifische Messarbeit durchzuführen, müssen Sie zuerst berücksichtigen, welches Prinzip der Sensor verwendet wird, der nach der Analyse vielfältiger Faktoren bestimmt werden muss. Da es auch bei der Messung der gleichen physikalischen Größe mehrere Sensorprinzipien zur Auswahl gibt, ist ein Sensor mit diesem Prinzip besser geeignet, müssen die folgenden spezifischen Fragen basierend auf den gemessenen Eigenschaften und den Nutzungsbedingungen des Sensors berücksichtigt werden: Größe des Messbereichs; Volumenanforderungen an den gemessenen Sensoren; Die Messmethode ist kontaktlos oder kontaktlos; Signalgeführungsmethoden, drahtgebundene oder kontaktlose Messungen; Die Quelle des Sensors ist importiert oder inländisch hergestellt, ob der Preis akzeptabel ist oder selbst entwickelt wird.

2. Auswahl der Empfindlichkeit: In der Regel ist im linearen Bereich des Sensors die Empfindlichkeit des Sensors je höher, desto besser, da nur bei hoher Empfindlichkeit das Ausgangssignal, das der gemessenen Veränderung entspricht, größer ist, um die Signalverarbeitung zu fördern. Beachten Sie jedoch, dass die Empfindlichkeit des Sensors hoch ist, und das äußere Geräusch, das nicht mit dem gemessen wird, leicht vermischt wird, wird auch durch das Verstärkungssystem verstärkt, was die Messgenauigkeit beeinflusst, so dass der Sensor selbst ein hohes Irritationsverhältnis hat, um das von außen eingeführte Fabrikbesorgnissignal zu minimieren. Die Empfindlichkeit des Sensors ist orientiert. Wenn der gemessene Einvektor ist und seine Richtungsanforderungen höher sind, sollten Sie einen Sensor mit einer kleinen Empfindlichkeit für andere Richtungen auswählen, wenn der gemessene Mehrdimensionsvektor ist, ist die Kreuzempfindlichkeit des Sensors je kleiner, desto besser.

Frequenzreaktionseigenschaften: Die Frequenzreaktionseigenschaften des Sensors bestimmen den gemessenen Frequenzbereich, muss im zulässigen Frequenzbereich keine verzerrten Messbedingungen aufrechterhalten werden, in der Tat hat die Reaktion des Sensors immer eine gewisse Verzögerung, hoffentlich ist die Verzögerung so kürzer wie möglich. Die Frequenzreaktion des Sensors ist hoch, der messbare Signalfrequenzbereich ist breit, und aufgrund der strukturellen Eigenschaften ist die Trägheit des mechanischen Systems größer, da die Frequenz des messbaren Signals des Sensors mit niedriger Frequenz niedriger ist. Bei dynamischen Messungen sollten die Reaktionseigenschaften entsprechend den Merkmalen des Signals (stabiler Zustand, Zufall usw.) reagiert werden, um überbrennende Fehler zu vermeiden.

Linearer Bereich: Der lineare Bereich des Sensors bezieht sich auf den Bereich, der der Ausgang und der Eingang proportional ist. Theoretisch bleibt die Empfindlichkeit in diesem Bereich fest, je breiter der lineare Bereich des Sensors ist, desto größer ist sein Messbereich und kann eine gewisse Messgenauigkeit gewährleisten. Bei der Auswahl eines Sensors, wenn die Art des Sensors bestimmt wird, muss zuerst abhängig sein, ob seine Messreihe die Anforderungen erfüllt. Aber in der Tat kann kein Sensor die Linearität garantieren, und seine Linearität ist auch relativ. Wenn die geforderte Messgenauigkeit niedrig ist, kann ein Sensor mit einem nicht-linearen Fehler in einem bestimmten Bereich ungefähr als linear betrachtet werden, was eine große Bequemlichkeit für die Messung bietet.

Stabilität: Die Fähigkeit des Sensors, nach einer Weile zu verwenden, seine Leistung unverändert zu bleiben, heißt Stabilität. Die Faktoren, die die langfristige Stabilität des Sensors beeinflussen, sind neben der Struktur des Sensors selbst hauptsächlich die Umgebung des Sensors. Damit der Sensor eine gute Stabilität hat, muss der Sensor eine starke Umweltanpassungsfähigkeit haben. Vor der Auswahl eines Sensors sollte die Umgebung untersucht und entsprechend der spezifischen Umgebung geeignete Sensoren ausgewählt werden oder geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die Umweltauswirkungen zu verringern. In einigen Fällen, in denen der Sensor langfristig verwendet werden kann und einfach ersetzt oder kalibriert werden kann, sind die gewählten Sensorstabilitätsanforderungen strenger und können längere Tests standhalten.

Genauigkeit: Genauigkeit ist ein wichtiger Leistungsindikator des Sensors, es ist ein wichtiger Teil der Messgenauigkeit des gesamten Messsystems. Je höher die Genauigkeit des Sensors, desto teurer ist der Preis, so kann die Genauigkeit des Sensors, solange die Genauigkeitsanforderungen des gesamten Messsystems erfüllt werden, nicht zu hoch ausgewählt werden müssen, so dass der billigere und einfachere Sensor unter den vielen Sensoren ausgewählt werden kann, die die gleiche Messung erfüllen. Wenn der Messzweck eine qualitative Analyse ist, können Sie einen Sensor mit hoher Wiederholgenauigkeit wählen, der keine hohe Genauigkeit der Messwerte auswählt; Wenn die Messwerte zur quantitativen Analyse gewonnen werden müssen, müssen Sensoren mit einer Genauigkeitsklasse ausgewählt werden, die die Anforderungen erfüllt. Für bestimmte spezielle Anlässe kann der richtige Sensor nicht ausgewählt werden, muss der Sensor selbst entworfen und hergestellt werden, und die Leistung des hausgemachten Sensors sollte den Anforderungen der Verwendung entsprechen.

b) Thermometer:

1, Wärmewiderstand: Der Wärmewiderstand ist ein Temperaturdetektor, der häufig in Mittel- und Tieftemperaturzonen verwendet wird. Seine Hauptmerkmale sind hohe Messgenauigkeit und stabile Leistung. Die Messgenauigkeit des Platin-Wärmewiderstands ist hoch, es ist nicht weit verbreitet in der industriellen Temperaturmessung und wird als Standard-Benchmark hergestellt.

① Thermoresistionsmessprinzip und Material: Die Thermoresistionsmessung basiert auf dem Widerstandswert des Metallleiters, der mit der Temperaturzunahme diese Eigenschaft erhöht, um die Temperatur zu messen. Der Wärmewiderstand ist meist aus Metallmaterialien hergestellt, die derzeit am meisten Platin und Kupfer verwendet werden, außerdem hat es jetzt begonnen, Rhodium, Nickel, Mangan und andere Materialien zur Herstellung von Wärmewiderstanden zu verwenden.

② Zusammensetzung des Thermowiderstands-Temperaturmesssystems: Das Thermowiderstands-Temperaturmesssystem besteht in der Regel aus Thermowiderstanden, Anschlussleitungen und digitalen Temperaturregelanzeigen. Zwei Punkte müssen beachtet werden: "Die Partitionszahl des Wärmewiderstands und der digitalen Temperaturregelungsanzeige muss einheitlich sein; Um die Auswirkungen der Änderung des Verbindungsleiterwiderstands zu beseitigen, muss eine Drei-Draht-Methode verwendet werden."

2, Thermostor: NTC-Thermostor, mit kleinem Volumen, hoher Prüfgenauigkeit, schneller Reaktionsgeschwindigkeit, stabiler und zuverlässiger, Anti-Alterung, Austauschbarkeit, guter Konsistenz und anderen Merkmalen. Weit verbreitet in Klimaanlagen, Heizungsgeräten, elektronischen Thermometern, Flüssigkeitsspiegelsensoren, Automobilelektronik, elektronischen Tischkalendern und anderen Bereichen.

3. Thermoelektronen: Thermoelektronen sind eines der häufig in der Industrie verwendeten Temperaturprüfelemente. Die Vorteile sind:

Hohe Messgenauigkeit. Durch den direkten Kontakt des Thermoelektrons mit dem Messobjekt wird das Zwischenmedium nicht beeinflusst.

Ein breiter Messbereich. Häufig verwendete Thermoelemente von -50 ~ + 1600 ° C können kontinuierlich gemessen werden, einige spezielle Thermoelemente zui niedrig -269 ° C (wie Gold, Eisen, Nickel, Chrom), zui hoch bis zu + 2800 ° C (wie Wolfram-Rhen).

3. Einfache Konstruktion und einfache Verwendung. Das Thermoelement besteht in der Regel aus zwei verschiedenen Metalldrähten und ist nicht von der Größe und dem Anfang beschränkt, die äußere Schutzhülle ist sehr bequem zu verwenden.

(1) Grundprinzipien der Thermoelementmessung

Leiter oder Halbleiter A und B aus zwei verschiedenen Materialien werden zu einem geschlossenen Kreislauf verschweißt. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen den beiden Haftpunkten 1 und 2 der Leiter A und B gibt, entsteht ein elektrisches Potenz zwischen ihnen und bildet somit einen Strom der Größe in der Schaltung, ein Phänomen, das als thermoelektrischer Effekt bezeichnet wird. Thermoelektronen nutzen diesen Effekt.

2) Arten von Thermoelektronen

Häufig verwendete Thermoelektronen können in zwei Kategorien von Standard-Thermoelektronen und nicht-Standard-Thermoelektronen unterteilt werden.

Standard-Thermoelektronen beziehen sich auf Thermoelektronen, die in nationalen Normen das Verhältnis zwischen dem Wärmepotential und der Temperatur, zulässigen Fehlern und einem einheitlichen Standard-Teilungsmessgerät festgelegt sind, die mit einem entsprechenden Anzeigeinrichtung zur Auswahl stehen.

Nicht-standardisierte Thermoelektronen sind in Bezug auf den Einsatzbereich oder die Größengruppe weniger als standardisierte Thermoelektronen, und es gibt in der Regel keine einheitliche Skala, die hauptsächlich für die Messung bestimmter besonderer Anlässe verwendet wird.

Seit dem 1. Januar 1988 werden alle Thermoelektronen und Widerstände nach IEC-Normen hergestellt, und S, B, E, K, R, J, T sind sieben Arten von standardisierten Thermoelektronen für ein einheitliches Thermoelektronenprojekt in China.

(3) Temperaturkompensation des kalten Endes des Thermoelektrons

Da das Material des Thermoelektrons in der Regel wertvoller ist (insbesondere wenn Edelmetalle verwendet werden), ist der Temperaturmesspunkt zu dem Messgerät sehr weit entfernt, um Thermoelektronenmaterial zu sparen und Kosten zu senken, wird in der Regel ein Kompensationsdraht verwendet, um das kalte Ende des Thermoelektrons (freies Ende) in einen relativ stabilen Temperaturkontrollraum zu verlängern, an den Messgeräteanschluss anzuschließen. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Rolle des Thermoelektrodenkompensationsdrahts nur die Thermoelektrode verlängert, so dass das kalte Ende des Thermoelektrodes auf den Messgeräteanschluss des Steuerraums bewegt wird, kann es selbst nicht die Auswirkungen der Temperaturänderung des kalten Endes auf die Temperaturmessung beseitigen, keine Kompensationswirkung spielen. Daher müssen auch andere Korrekturmethoden verwendet werden, um die Auswirkungen auf die Temperaturmessung bei der kalten Endtemperatur t0 Die Die Die Temperaturmessung zu kompensieren. Bei der Verwendung von Thermoelektronen Kompensationsleitung muss beachtet werden, dass das Modell passen, die Polarität kann nicht falsch, Kompensationsleitung und Thermoelektronen Anschlussende Temperatur nicht mehr als 100 ° C.

Acht wichtige Fortschritte im Bereich der Temperaturkontrolle

Chinas Instrumente und Geräte verfolgen das Tempo der Entwicklung in den Bereichen Miniaturisierung, Digitalisierung, Intelligenz, Integration und Vernetzung und verstärken die Entwicklung, Forschung und Industrialisierung mit autonomen Teilen des geistigen Eigentums und haben erhebliche Fortschritte gemacht. Zu den wichtigsten wissenschaftlichen und technologischen Fortschritten gehören hauptsächlich die folgenden acht Bereiche:

1. Fortgeschrittene industrielle Automatisierungsinstrumente und -systeme haben Modularität und vollständige digitale Integration erreicht, um die Anforderungen der Industrialisierung zu erfüllen und sind weit verbreitet in den Bereichen Stahl, Elektrizität, Kohle, Chemie, Öl, Verkehr, Bau, Verteidigung, Nahrungsmittel, Medizin, Landwirtschaft, Umweltschutz und andere Bereiche.

Das Niveau der Forschung und Industrialisierung der intelligenten Serie von Testinstrumenten und automatisierten Testsystemen hat sich erheblich verbessert, und es wurde ein automatisiertes Testsystem für Luft- und Raumfahrttests, elektromechanische Produkttests, Haushaltsgeräteprüfe, Erdbebenüberwachung, Wetterdetektion, Umweltüberwachung und andere Branchen aufgebaut. Das Gesamtniveau erreicht * Produktniveau, während der Verkaufspreis deutlich niedriger ist als ausländische Produkte.

Erfolgreiche Entwicklung und Massenproduktion von Mikrowellen-Millimeterwellen-Vektor-Netzwerkanalysatoren markieren, dass unser Land nach den Vereinigten Staaten das zweite Land ist, das solche hochmodernen Instrumente produzieren kann.

4. Forschung und Entwicklung von Nanomessung und Mikroinstrumenten mit ihren eigenen Charakteristiken, die gezielte Vorbereitung von Kohlenstoff-Nanoröhren und die Erkennung der Struktur und physikalischen Eigenschaften sind weltweit führend.

Vollständige elektrische Quanten-Standard und 1,5 × 10-5 Stufe nationale elektrische Energie-Standard-Einrichtung, so dass Chinas elektrische Messstandard auf einem fortgeschrittenen Niveau.

6. Durchführung von wissenschaftlichen Instrumenten mit autonomen Rechten an geistigem Eigentum, um das allgemeine Niveau der wissenschaftlichen Instrumente in unserem Land zu verbessern.

Es wurde ein Entwicklungsmechanismus für die Kombination von Industrie und Forschung, im In- und Ausland eingerichtet und die Anwendungsbereiche wissenschaftlicher Instrumente erweitert, wie die Entwicklung von Spektruminstrumenten für erfolgreiche Zollschutz-Fälschungskarten, nach der nationalen Zollförderung wurden gefälschte Karten im Wert von 54 Milliarden Yuan beschlagnahmt, um den enormen wirtschaftlichen Verlust des Landes zu retten. Die inländische Produktion von wissenschaftlichen Instrumenten* stieg von 13% während des 8. Fünfjahres auf 25% am Ende des 9. Fünfjahres.

8. Hochintensives fokussiertes Ultraschall-Tumorbehandlungssystem wurde erfolgreich entwickelt und in der Serienproduktion produziert, und Ultraschall-medizinische Instrumente haben Vorteile bei der noninvasiven Behandlung von Tumoren.

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Wie wählt man ein Thermoelement

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Anhui Huarun Instrument Qualifikation Ehrenzertifikat

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Wir begrüßen alle Bestellmengen von einem bis tausend，Der Verkauf ist fair und vernünftig.，Hoffentlich wird der alte Regen weiterhin unterstützen.