热电系量仪

温度测量仪表是测量物体冷热程度的工业自动化仪表。最早的温度测量仪表，是意大利人伽利略于1592年创造的。它是一个带细长颈的大玻璃泡，倒置在一个盛有葡萄酒的容器中，从其中抽出一部分空气，酒面就上升到细颈内。当外界温度改变时，细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降，因而酒面的高低就可以表示温度的高低，实际上这是一个没有刻度的指示器。1709年，德国的华伦海特于荷兰首次创立温标，随后他又经过多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度计，即至今仍沿用的华氏温度计。1742年，瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计，它以水的冰点为100度、沸点作为 0度。到1745年，瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来，这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。早在1735年，就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理，制造温度计，到18世纪末，出现了双金属温度计；1802年，查理斯定律确立之后，气体温度计也随之得到改进和发展，其精确度和测温范围都超过了水银温度计。1821年，德国的塞贝克发现热电效应；同年，英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律，这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年，德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。很早以前，人们在烧窑和冶锻时，通常是凭借火焰和被加热物体的颜色来判断温度的高低。据记载，1780年韦奇伍德根据瓷珠在高温下颜色的变化，来识别烧制陶瓷的温度，后来又有人根据陶土制的熔锥在高温下弯曲变形的程度，来识别温度。辐射温度计和光学高温计是20世纪初，维思定律和普朗克定律出现以后，才真正得到实用。从60年代开始，由于红外技术和电子技术的发展，出现了利用各种新型光敏或热敏检测元件的辐射温度计(包括红外辐射温度计)，从而扩大了它的应用领域。各种温度计产生的同时就规定了各自的分度方法，也就出现了各种温标，如原始的摄氏温标、华氏温标、气体温度计温标和铂电阻温标等 。为了统一温度的量值，以达到国际通用的目的，国际权度局最早规定以玻璃水银温度计为基准仪表，统一用摄氏温标。后经数次改革，到1927年改用以热力学温度为基础、以纯物质的相变点为定义固定点的国际温标 ，以后又经多次修改完善。国际现代通用的温标是1967年第13次国际权度大会通过的 ，1968年国际实用温标。它以13个纯物质的相变点，如氢三相点，即氢的固、液、气三态共存点(-259．34℃)；水三相点(0.01℃)和金凝固点(1064.43℃)等，作为定义固定点来复现热力学温度的。中间插值在-259.34～630.74℃之间 ，用基准铂电阻；在630.74～1064.43℃之间，用基准铂铑-铂热电偶；在1064.43℃以上用普朗克公式复现。一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。在简单的温度测量仪表中，这两部分是连成一体的，如水银温度计；在较复杂的仪表中则分成两个独立的部分，中间用导线联接，如热电偶或热电阻是检测部分，而与之相配的指示和记录仪表是显示部分。按测量方式，温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类。测量时，其检测部分直接与被测介质相接触的为接触式温度测量仪表；非接触温度测量仪表在测量时，温度测量仪表的检测部分不必与被测介质直接接触，因此可测运动物体的温度。例如常用的光学高温计、辐射温度计和比色温度计，都是利用物体发射的热辐射能随温度变化的原理制成的辐射式温度计。由于电子器件的发展，便携式数字温度计已逐渐得到应用。它配有各种样式的热电偶和热电阻探头，使用比较方便灵活。便携式红外辐射温度计的发展也很迅速，装有微处理器的便携式红外辐射温度计具有存贮计算功能，能显示一个被测表面的多处温度 ，或一个点温度的多次测量的平均温度、最高温度和最低温度等。此外，现代还研制出多种其他类型的温度测量仪表，如用晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表；采用热象扫描方式的热象仪，可直接显示和拍摄被测物体温度场的热象图， 可用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布，对于节能非常有益；另外还有利用激光，测量物体温度分布的温度测量仪器等。

温度测量仪表是测量物体冷热程度的工业自动化仪表。最早的温度测量仪表，是意大利人伽利略于1592年创造的。它是一个带细长颈的大玻璃泡，倒置在一个盛有葡萄酒的容器中，从其中抽出一部分空气，酒面就上升到细颈内。当外界温度改变时，细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降，因而酒面的高低就可以表示温度的高低，实际上这是一个没有刻度的指示器。1709年，德国的华伦海特于荷兰首次创立温标，随后他又经过多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度计，即至今仍沿用的华氏温度计。1742年，瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计，它以水的冰点为100度、沸点作为 0度。到1745年，瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来，这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。早在1735年，就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理，制造温度计，到18世纪末，出现了双金属温度计；1802年，查理斯定律确立之后，气体温度计也随之得到改进和发展，其精确度和测温范围都超过了水银温度计。1821年，德国的塞贝克发现热电效应；同年，英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律，这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年，德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。很早以前，人们在烧窑和冶锻时，通常是凭借火焰和被加热物体的颜色来判断温度的高低。据记载，1780年韦奇伍德根据瓷珠在高温下颜色的变化，来识别烧制陶瓷的温度，后来又有人根据陶土制的熔锥在高温下弯曲变形的程度，来识别温度。辐射温度计和光学高温计是20世纪初，维思定律和普朗克定律出现以后，才真正得到实用。从60年代开始，由于红外技术和电子技术的发展，出现了利用各种新型光敏或热敏检测元件的辐射温度计(包括红外辐射温度计)，从而扩大了它的应用领域。各种温度计产生的同时就规定了各自的分度方法，也就出现了各种温标，如原始的摄氏温标、华氏温标、气体温度计温标和铂电阻温标等 。为了统一温度的量值，以达到国际通用的目的，国际权度局最早规定以玻璃水银温度计为基准仪表，统一用摄氏温标。后经数次改革，到1927年改用以热力学温度为基础、以纯物质的相变点为定义固定点的国际温标 ，以后又经多次修改完善。国际现代通用的温标是1967年第13次国际权度大会通过的 ，1968年国际实用温标。它以13个纯物质的相变点，如氢三相点，即氢的固、液、气三态共存点(-259．34℃)；水三相点(0.01℃)和金凝固点(1064.43℃)等，作为定义固定点来复现热力学温度的。中间插值在-259.34～630.74℃之间 ，用基准铂电阻；在630.74～1064.43℃之间，用基准铂铑-铂热电偶；在1064.43℃以上用普朗克公式复现。一般的温度测量仪表都有检测和显示两个部分。在简单的温度测量仪表中，这两部分是连成一体的，如水银温度计；在较复杂的仪表中则分成两个独立的部分，中间用导线联接，如热电偶或热电阻是检测部分，而与之相配的指示和记录仪表是显示部分。按测量方式，温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类。测量时，其检测部分直接与被测介质相接触的为接触式温度测量仪表；非接触温度测量仪表在测量时，温度测量仪表的检测部分不必与被测介质直接接触，因此可测运动物体的温度。例如常用的光学高温计、辐射温度计和比色温度计，都是利用物体发射的热辐射能随温度变化的原理制成的辐射式温度计。由于电子器件的发展，便携式数字温度计已逐渐得到应用。它配有各种样式的热电偶和热电阻探头，使用比较方便灵活。便携式红外辐射温度计的发展也很迅速，装有微处理器的便携式红外辐射温度计具有存贮计算功能，能显示一个被测表面的多处温度 ，或一个点温度的多次测量的平均温度、最高温度和最低温度等。此外，现代还研制出多种其他类型的温度测量仪表，如用晶体管测温元件和光导纤维测温元件构成的仪表；采用热象扫描方式的热象仪，可直接显示和拍摄被测物体温度场的热象图， 可用于检查大型炉体、发动机等的表面温度分布，对于节能非常有益；另外还有利用激光，测量物体温度分布的温度测量仪器等。

[font=Verdana]测量仪器在我国有关计量法律、法规或人们习惯上通常称为计量器具，计量器具是测量仪器的同义语，实际上一般统称为测量仪器。测量仪器在计量工作中具有相当重要的作用，全国量值的统一首先反映在测量仪器的准确和一致上，所以测量仪器是确保全国量值统一的重要手段，是计量部门加强监督管理的主要对象，也是计量部门提供计量保证的技术基础。 [/font][font=Verdana]　　一、测量仪器[/font][font=Verdana]　　按定义测量仪器是指“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”(见JJF1001-1998《通用计量术语及定义》6.1条，以下只简称条款)。测量仪器是用来测量并能得到被测对象确切量值的一种技术工具或装置。为了达到测量的预定要求，测量仪器必须是具有符合规范要求的计量学特性，能以规定的准确度复现、保存并传递计量单位量值。测量仪器的特点是:(1)用于测量；(2)目的是为了确定被测对象的量值；(3)本身是可以单独地或连同辅助设备一起的一种技术工具或装置。如体温计、水表、煤气表、直尺、度盘秤等均可以单独地用来完成某项测量，获得被测对象的量值；另一些测量仪器，如砝码、热电偶、标准电阻等，则需与其它测量仪器和(或)辅助设备一起使用才能完成测量，从而确定被测对象的量值。正确的理解测量仪器的概念，有利于科学合理地确定计量管理所包含的范围。任何物体和现象都可以反映其量值的大小，但并不都是测量仪器，判定主要是看其是否用于测量目的，是否能得到其被测量值的大小。如一台恒愠油槽或一台烘箱，它可以反映温度的量值，但它并不是测量仪器，因为它只是一种获得一定温度场的装置，它并不用于测量目的，而在恒温油槽和烘箱上控制用的温度计才是测量仪器。又如一组砝码，一个带有刻度的量杯，某一定值的标准物质，它们都反映了确切的量值，因为它们均用于测量目的，通过测量从而获得被测对象量值的大小，所以它们均为测量仪器。　　测量仪器即计量器具是一个统称。如测量仪器按其计量学用途或在统一单位量值中的作用，可分为计量基准、计量标准和工作用计量器具；按其结构和功能特点，测量仪器包括实物量具、测量用仪器仪表、标准物质和测量系统(或装置)。也可以按输出形式、测量原理和方法、特定用途、准确度等级等特性进行分类。　　目前与测量仪器类同的名词术语很多，必须正确区分其概念。如GB/T19001—1994(ISO9001:1994)质量体系——设计/开发、生产、安装和服务的质量保证模式标准中，就提出了检验、测量和试验设备；在GB/T19022.1—1994(idt ISO 10012—1:1992)测量设备的计量确认体系标准中提出了测量设备一词；而在2000版的ISO/DIS 9001标准中又提出了测量设备和测量和监控装置名词。我个人理解认为:检验、测量、试验设备是有区别的；检验设备主要用以判定是否合格；测量设备主要用于确定其被测对象值的大小，试验设备主要用以确定某特性值或其性能如何，检验、测量设备主要是指测量仪器，而试验设备有的可能不是测量仪器，如振动试验台就是，温度环境试验装置就不是。测量装置就是测量仪器，而监控装置是指生产过程中的监视控制设备，有的属测量仪器，有的控制设备则不属测量仪器。[/font]