温度计的原理范文第1篇

热电温度计以热电偶作为测温元件测得与温度相应的热电动势由仪表显示出温度值。它广泛用来测量负200摄氏度到1300摄氏度范围内的温度，特殊情况下，可测至2800摄氏度的高温。

它具有结构简单、价格便宜、准确度高、测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制以及对温度信号的放大、变换都很方便，适用于远距离测量和自动控制。在接触式测温法中，热电温度计的应用最普遍。

（来源：文章屋网 ）

温度计的原理范文第2篇

教学目标

知识目标

1．知道温度表示物体的冷热程度．

2．知道温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定．

3．常识性了解摄氏温度和热力学温度的关系．

能力目标

通过观察和分析培养学生的观察能力和分析概括能力．

情感目标

培养学生使用物理仪器测量的良好习惯．

教学建议

本节是初中生接触热学的第一节课，只涉及了热学的最基本知识点．

教材首先介绍“温度”的概念，用实例阐明人类和温度的密切关系，确切知道温度很重要．然后通过一个小实验让学生进一步明白靠感觉的不可靠性，是不科学的．要树立使用工具得出正确结论的严谨科学态度．接着具体讲解了实验用温度计的原理、构造，着重介绍了体温计的的测量范围、最小刻度值、用水银的原理和它的特殊结构及特殊用法．介绍了计量温度的两个不同方法：摄氏温度的规定，具体摄氏温度的读法和专用符号的使用；热力学温度的规定，单位名称、专用符号以及这两种温度计量方法的关系．

在课本的引言部分学生已经明白物理是一门研究力、热、声、光、电等现象的自然科学．本节是研究热学的第一节内容，应该首先向学生交代本章讲的为热学的入门，是热学的基本知识．具体到本节可以从最常见的、比较了解的水的各种形态，不同冷热的水入手．让学生感觉一下水的冷热，提出感觉的不可靠性，进而说明使用仪器的准确性和科学性．过渡到温度计和温度的计量方法上.

强调摄氏温度、热力学温度的规定、正确读法、专用符号的使用以及它们二者之间的关系．

教学设计示例

温度计

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课题

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温度计

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教学目标

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1．知道温度表示物体的冷热程度

2．知道温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定

3．常识性了解摄氏温度和热力学温度的关系

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教学重点

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温度计的构造、原理以及摄氏温度的规定

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教学难点

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摄氏温度和热力学温度的关系

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教学方法

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讲授、实验

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教具

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玻璃杯、热水、冷水、实验用温度计、体温计、寒暑表、冰块

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知识内容

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教师活动

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学生活动

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一、复习引言部分

物理是研究力、热、声、光、电等现象的自然科学，

二、引入新课

指出温度跟人类生活的密切关系，温度的概念．引导学生发现感觉的不可靠，

三、实验用温度计

温度计原理：利用液体的热胀冷缩来测量温度．观察温度计的构造、测量范围及分度值．

四、摄氏温度

讲解摄氏温度的规定，每个分度值代表1摄氏度．摄氏温度的正确表示方法及正确读法

五、热力学温度

介绍宇宙温度的下限――绝对零度，以绝对零度为起点的温度计量方法叫热力学温度．

热力学温度和摄氏温度的关系

六、体温计

着重讲解体温计的原理、测量范围、最小刻度值、特殊结构及用法

七、小结

温度计原理和温度的计量方法

八、作业

P46—1、2、3

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教师引导学生实验：去体验先后把手放在冷水热水以及温水中的不同感觉

教师出示实验用温度计，引导学生进行观察．

出示体温计，引导学生观察．示范用法并引导提问

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自己得出结论：冷热只是相对概念，靠感觉根本区分不了温水的冷热程度

学生总结得出温度计构造、测量范围，并提问：C的意思和分度值代表什么？

观察细节，并提问

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探究活动

温度计的原理范文第3篇

关键词：阿斯曼型通风干湿表；原理；测量误差；影响因素

一、概述

空气湿度对人们的生产生活影响很大，测得湿度的大小可以帮人们了解和改变环境。近年来各类温湿度计的检定数量逐年上升，不少计量院所购买的温湿度表检定装置来检定这种温湿度表。根据JJG205-2005《机械式温湿度计》检定规程，温湿度计的检定标准计量器具可以是精密露点仪或者二级标准通风干湿表。相对于价格高昂的精密露点仪，年检定量不多的计量所选择标准通风干湿表作为计量标准器，也是不错的选择。本文主要介绍通风干湿表测量湿度的原理和根据几年来使用标准通风干湿表的经验谈谈影响标准通风干湿表测量误差的几个因素以及如何消除这些影响因素。

二、通风干湿表测湿度的原理

湿度是用来表示水蒸气在空气或者其它气体中含量多少的物理量，通常用相对湿度来表示。湿度的测量涉及较为复杂的物理化学因素，且与温度、压力的变化关系密切，因此湿度是一个很难准确测量、校准的量。

人类早在300年前就发明了干湿球温度计，直到1887年德国人理查德・阿斯曼创制的阿斯曼型通风干湿表才高准确度的测量出湿度，它对干湿表的整体结构、形状、尺寸以及用材表、面覆盖层等都有详细的规定。现代的标准通风干湿表都是以阿斯曼型通风干湿表为原型改进设计出来的。

通风干湿表上装有干球、湿球温度计各一只，湿球球部包以脱脂纱布套，纱布沾湿后在湿度小于100%的环境中水份就会蒸发，水份的的蒸发量与空气中的水汽压平衡并使湿球温度保持在一定的数值。干球温度计测量当时的气温，就可以利用两个温度计的差值和其它条件计算空气中的水汽压。计算水汽压e的公式：

e=E2-AP（t1-t2）

式中：E2----湿球温度对应的饱和水汽压，hPa；

A ----干湿表系数，1/℃；

P ----测量时的大气压力，hPa；

t1-------干球温度，℃；

t2-------湿球温度，℃。

干球表系数A的大小主要取决于湿球周围的气流速度，同时还和湿球球部形状和大小有关。对于某种型号的温度表而言，由于球部形状和大小已经确定，A值主要随湿球周围的气流速度变化。在得到水汽压后就可以计算相对湿度值U：

U=（e/E1）×100

式中E1------干球温度对应的饱和水汽压，hPa。

三、电动通风干湿表的计量特性及影响其准确度的因素

根据JJG993-2004电动通风干湿表检定规程的电动通风干湿表计量性能为示值误差，见表1

表1 电动通风干湿表示值误差表

电动通风干湿表等级 二级标准 工作级

干球温度/℃ ±0.08 ±0.3

湿球温度/℃ ±0.08 ±0.3

*干湿温度计示值误差的算术差的绝对值/℃ 0.1 0.4

相对湿度（%RH） 2 5

*注：湿球温度指不装湿球纱布套时的温度

由上表可以看出规程对于作为二级标准的通风干湿表的计量特性相当严格，因此要了解影响通风干湿表测量准确性的因素才能确保标准器的精度符合规程要求。

1.温度传感器的影响

标准通风干湿表的传感器是由两支高精度铂电阻温度传感器组成的，温度传感器的测量结果直接参与湿度计算，所以温度传感器的测量误差将是湿度误差的重要来源。当干湿温度计的误差在0.1℃时，若测量温度在（10～30）℃，它对相对湿度的测量误差影响在1%RH；若测量温度在0℃以下，0.1℃的温度温度误差造成的湿度测量误差将急剧上升，因此在0℃以下通风干湿表就不能做为湿度测量的标准器。要消除温度误差带来的影响，首先保证这两个温度计的误差控制在0.1℃范围内，可定期给这两个温度计做期间核查，核查标准可以是标准铂电阻温度计或标准玻璃温度计。若核查结果有较大的误差，可使用标准通风干湿表的修正功能将测量结果的修正值带入主机参与测量计算，以达到消除误差的目的。

2.通风速度的影响

由通风干湿表测量湿度的原理公式可以知道干湿表系数对计算湿度至关重要，影响到干湿表系数的最主要因素是通风的风速。

图1 干湿表系数A与通风速度关系曲线

从图1中可以看出当风速小于1.5m/s时，干湿球系数受风速影响很大，当风速在2.5m/s以上时，干湿球系数A接近于一个常数。风速也不宜过快，主要是电机发热影响传感器对温度的测量和高风速会使水分蒸发过快导致湿球稳定时间太短。因此使用通风干湿表时要检查电机的状态，并定期用风速仪测量风速，风速要保持在（2.5～4.5）m/s为佳。除了风速，影响干湿球系数A的还有湿球的形状尺寸等等，由于给定的通风干湿表这些参数都是固定的，本文不予讨论。

3.湿球表面污染引起的误差

湿球表面的纱布安装是否合理，会影响到湿球温度，从而影响到湿度的计算。它是在使用通风干湿表时最容易人为的引入的误差，当湿球表面受污染，湿球传感器降温不够彻底，使得干湿温度差变小，测得的湿度值偏大，所以要特别注意湿球纱布的合理使用。

湿球上的纱套应使用专用纱套，因为纱套的吸水性、纱线密度、厚度等性能都会影响湿球温度的测量。湿球上的脱脂纱布会因为长时间使用受到灰尘、盐微粒的污染，使得水套变质，因此必须使用蒸馏水给湿球纱布供水。一般三个月要更换纱布一次，并且在安装湿球纱套时，应将手洗净，以免人手上的油脂污染纱布，从而影响湿球温度的测量；同时还要避免干湿温度计与金属外壳接触，这也会使湿球温度偏高，影响湿度测量。

4.观测时间不适当引起的误差

通风干湿表刚刚开启的时候，湿球温度需要经过一定的时间才能稳定下来，此时的湿度值才是准确的，过早的读数可能会造成湿度读数过大，开机时可以在纱布上喷洒些蒸馏水来缩短这个等待时间。如果太迟读数，湿球的水分蒸发完了，也会造成同样的结果。所以应当选择适当的时间读数，否则就会造成极大的误差。

几乎所以的影响量都会造成湿球温度的偏高，使相对湿度值偏大，因此在使用标准通风干湿表时若发现相对湿度值明显偏高，可尝试通过排查以上影响因素，查找原因。

影响标准通风干湿表误差的外在因素很多，为了保证标准仪器的量值可靠，在定期送检的之外，还应短周期的对标准通风干湿表进行期间核查，至少每次更换纱布的时候要进行一次。这样才能保证标准仪器的稳定性。

四、结束语

二级标准通风干湿表相对于精密露点仪具有购置成本低，不易损坏，维修费用低等优点，而且随着近年来将微机技术用于通风干湿表的数据采集计算，大大提高了干湿球测量相对湿度的准确度和易用性，在实际使用过程中只要应注意正确的使用方法，就能避免由于使用的原因带来的测量误差。

参考文献：

[1]JJG993-2004电动通风干湿表检定规程[S]

[2]梁兴忠；张炯；林振强.关于干湿球法测量湿度的几点讨论[J].计量技术.2007.No7.

[3]朱乐坤；温晓清.标准通风干湿表的测试原理及附加误差[J].现代计量测试.2001年.第四期

温度计的原理范文第4篇

【关键词】实验背景 加热炉热效率 优化设计 发展前景

火烧山联合站于1988年底建成投产，担负着火烧山油田各区块油气处理的任务。原设计原油处理能力120×104t/a，是一座集原油处理、储存、外输、污水处理、油田注水及各系统配套于一体的联合处理站库。该站于1988年竣工投产，目前实际处理油量35×104t/a，与原设计存在较大差距，各系统均存在大马拉小车的现状。在用12台压力容器，原油储罐的储存能力明显偏大，储存时间长，特别是冬季，热能损失严重，交油困难。无自动化监控手段，完全以人工巡检为主，与近几年新疆油田公司新建或改建的处理站相比，工人劳动强度大，安全生产隐患较大，工艺相对落后，安全生产得不到有效保障。

鉴于以上原因，2003年根据火烧山采油厂目前的生产情况，和新疆油田公司规划计划处下发的《关于火烧山油田联合站整体改造工程原油处理部分的批复》文件，编号，油新计字（2003）3号，确定原油处理站规模为：原油处理35×104t/a；天然气量5×104Nm3/d。采用三台多功能处理器，三台加热炉设备进行处理。

系统流程说明：

原油系统处理流程为：油区来液―多功能处理器―加热炉―原油储罐―外输泵房。其中油田伴生气经多功能处理器后至除油器再至配气站外输，而油田产出水经多功能处理器后再至污水处理系统处理。

原流程改造后，仍将加热炉设备保留下来，冬季来临时，启运加热炉，因为多功能处理器长期处于高温状态，燃烧器火筒负荷重。只有启运加热炉，将加热炉出口温度保持在65―70℃，才能保证40―45℃的外交原油温度，确保正常交油。

系统特点：

（1）多功能处理器集加热，自然沉降，电化学脱水于一体。夏季原油经多功能处理器直接加热后进原油储罐，而冬季则启运加热炉，进行加热处理。

（2）多功能处理器液位监控采用自动监控，由射频导纳油水界面监测仪和磁致伸缩液位计与电动阀连锁，中控室监控，可根据具体情况手动干预调节。

（3）压力，液位，流量，含水率等关键数据远传中控室。

（4）卸油台转油进入多功能处理器进口，且转油泵变频控制，可根据实际情况调节转油量。

1 加热炉热效率的优化设计1.1 冬季生产存在的现象

进入冬季生产，则启运加热炉，加热炉运行过程中出现了以下现象：燃气量增加，炉膛发红，出口温度上升缓慢。

1.2 查找原因

通过检查现有工艺流程、装置及附件，以及各类仪表情况后，发现仍出现燃气量增加，炉膛温度升高，但出口管线的油温升温速度缓慢的现象。

1.3 问题分析

原油系统2003年建成投产后，由于多功能处理器设计合理，经过一段热―化学沉降脱水，原油含水率已经很低。电脱装置停运，原油进入二段后再沉降脱水，多功能处理器出口含水降为4%，进入原油储罐，进行沉降放水，原油含水率为0.5%以下，完全达到了交油指标，无需投运电脱段。为了节能降耗，降低高压电安全隐患，投产初期，已经将电脱段长期停用。冬季来临，投用加热炉，系统来液每天进加热炉的液量在1000吨左右，4%的含水原油进入加热炉，温度从45℃升高到65℃，又进行了一次热沉降脱水，脱水近20吨。但目前加热炉没有放水流程，为了均匀加热，加热炉工艺流向为低进高出，脱出水沉积在加热炉底部。脱出的产出水没有排放，含水原油又不断进入，造成加热炉底部不断积聚产出水，水位持续升高，高出加热炉的火筒位置。即加热炉在加热过程中，实际在对产出水加热，将直接加热变为间接加热。多功能处理器4%的低温水不停地在加热炉底部积聚，替换火筒位置的高温水，热转换一直不间断。由于水的比热为4.1868KJ/kg・℃，原油的比热一般采用2KJ/kg・℃。每天进加热炉的液量1000t，每小时的流量G=1000÷24=42t，加热炉进口温度T1=45℃，出口温度T2=65℃。水的比热C=4.1868KJ/kg・℃，原油的比热C=2KJ/kg・℃。

根据公式Q=GC（T2-T1）

Q水=GC（T2-T1）=42×103×4.1868×（65-45）=351.7×104（KJ/h）

Q油=GC（T2-T1）=42×103×2.0×（65-45）=168.0×104（KJ/h）

在其它参数相同的情况下，加热水需要热负荷比加热原油的热负荷增加一倍。就出现了加热炉炉膛发红，出口温度升温速度缓慢的现象。

2 问题确认

为了证实以上原因，暂停加热炉，通过排污管线排水，确认产出水量。即通过观察液体颜色，见油后关闭排污闸门。通过记录三台多功能出口流量计读数，计算出实际产出水量，从而得出加热炉的积水量为34方。

加热炉出口管线见油，启动加热炉燃烧器加热，并记录温度，时间。参照以下数据：

点炉时间：11：00；点炉时温度：45℃；规定温度：65℃；

达到规定温度的时间：13：00；累计用时：2小时

加热炉运行一星期后，又出现上述现象。关闭加热炉燃烧器。将多功能处理器出口温度降至45℃时，启动加热炉燃烧器，观察加热炉出口温度，并记录温度，时间。参照以下数据：

点炉时间：16：00 ；点炉时温度：45℃；规定温度：65℃；

达到规定温度的时间：20：20；累计用时：4小时20分钟

通过对比发现，加热炉放水后的升温用时小于积水后的升温用时。由上可知，产出水的积水问题，影响到了加热炉的热效率。由于对产出水进行加热，造成加热炉的热效率降低，影响外输原油温度。同时，燃气量增加。加热炉没有放水装置，火筒长期浸没水中，加速了火筒的腐蚀，影响加热炉的使用寿命。长期超负荷燃烧，火筒产生局部过热现象，容易气化、分解和结焦，容易加热炉回火、爆喷，造成设备损坏和财产损失，对安全运行存在隐患。

5 改造措施

由于排污管线放水，操作过程复杂，存在安全隐患，建议在加热炉排污管线上增设放水管线，同时在放水管线上安装看窗，即上图方框中的部分（图1）。

在加热炉内部安装射频导纳油水界面监测仪，射频导纳与电动阀连锁，并将信号线引到中控室。中控室实施监控，进行放水的远程启停操作。室外管线安装电热带保温。

6 发展前景

在我国，能源的利用效率不高与工业发达国家的差距非常大，已经成为制约国民经济发展的瓶颈，大部分工业企业由于种种的原因仍存在着设备陈旧老化、工艺技术落后、能耗高、效益差等问题。在石油、石化企业中，相当大的一部分中小型加热炉存在着排烟温度高和热效率低的问题，尤其是那些负荷小、炉型落后、设备老化的炉子，能源浪费更为严重。

我厂加热炉节能降耗技术的研究应用项目的开展，缓解了企业发展的能源瓶颈制约，提高了能源利用效率。项目的开展也将为大量中小型加热炉的技术改造和更新换代提供技术参考和经验借鉴，减少由于能源对各企业的制约和束缚。进而推广到各相关领域，尤其是石油、石化下属的大能耗企业。

参考文献

[1] 曹冠之.工业窑炉热工特性及简化计算.北京科技大学热能工程系

温度计的原理范文第5篇

[关键词]温控仪表 现场计量 误差 分析

中图分类号：P634.3+6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0172-01

温控仪表在现场计量时，之所以会产生误差是由三个原因导致的，其中最重要的就是在计量时补偿温度没有达到要求，从而使温控仪表显示的温度数与待校验的温度又出现了差距。

一、温控仪表现场计量概况

现场计量的温度仪表类型主要有四种，其中双金属与压力式类型的温度计的主要功能就是对现场温度进行准确的测量，而热电阻与热电偶类型的温度计，除了具有上述功能之外，也能够对温度进行有效的控制，也就是说，它能够按照现场需要来调节温度，不会使温度出现过高或者过低的现象，但是这种类型的温度计要想真正的发挥这两项功能，还需要一个辅助的设备那就是温控仪表。这四种类型温度计，后两种比较常用，因为其使用原理非常简单，便于工作人员观看与控制温度。

后两种温度计与温控仪表组合在一起就成为一个相对比较完善的温度测量控制系统，该系统的使用方式有很多种，其中比较常见的有6种，但是这6种中最适合使用的是现场整体测量的方式。但是其使用范围并不广，这主要是因为使用这种方式的成本有些企业承担不起，而计量条件相比较而言还不算成熟，最重要的是有些企业并不重视这种计量方式。因为在现场计量时，热电阻与热电偶类型的温度计存在比较明显的劣势，其中最严重的就是其探头比较容易腐蚀，需要频繁进行更换，而且这两种类型的温度计都安装在管道上或者其他密闭性比较好的容器上，如果需要将其拆卸下来，不仅会影响管理与容易的密闭性，还会影响生产效率，如果更换的时间比较长，甚至会产生严重后果，所以一般在现场最普遍的使用计量方式是现场计量温控仪表的方式。

二、温控仪表计量方法

现场计量温控仪表主要有三部分组成，一是温控仪表；二是补偿导线；三是温度探头，其主要计量方法如图1：

温控仪表使用的计量方法是标称电量法，这种方法使用的最重要的工具就是温度校验仪，但是温控仪表显示出来的温度值与实际温度有一些差距，这种差距就可以将其称作误差，有三种情况会导致误差，第一种是温度校验仪自身的问题，可能其标准器在校对时就没有进行仔细的调整，存在一定的误差；信号线的问题，因为信号线本身就有一定的电阻，在检验的过程中，会出现分压电阻的情况，这时也会出现误差；在校验的过程中，补偿温度没有达到要求，从而导致误差。一般情况下，温度校验仪在设计与制造的时，都有严格的把关，制造完成之后，还要进行进一步的高标准计量，所以温度校验仪具有溯源性的特点，因此其产生的误差非常小，完全可以忽略不计，因此温度校验仪产生误差主要是由于后两个原因。

三、温控仪表现场计量时的误差分析

首先，分析由于信号线的分压作用带来的计量误差，信号线的电阻为R信，温控仪表的输入阻抗为R温，温度校验仪输出的标称电压为U标，则闭合电路的电流为：

I=U标/（R信+R温） （1）

经过信号线的分压，输入到温控仪表的电压为：

U温=/（R温×I） （2）

U标可从分度表上查得，R温和R信可用准确度高的欧姆表测得，动圈式温度指示调节仪的输入阻抗为200Ψ左右，数字温度指示调节仪的输入阻抗通常都大于20kΨ，因此，根据公式（1）和公式（2），U温可求，求出U温后，对照分度表，便可知经信号线的分压作用以后，输入的标称电压对应的温度值。

其次，分析由于补偿温度不同带来的计量误差，实用热电偶测温时，热电偶的测量端通常置于待测环境温度中，参考端则多置于室温中，当室温高于0℃时所得到的温差热电势对应的温度值比测量端实际的温度值要低。如果把这个温差电势再加上参考端所处室温温度值对应的毫伏数，就能正确地反映测量端的实际温度。这两个值的相加在数字温度指示仪中是通过电路来实现的，我们把这个电路叫作参考端补偿电路（也称冷端补偿电路）。补偿电路有许多种，所使用的热敏补偿元件也有好几种。其大致原理为热敏补偿元件安装在热电偶接线端附近，方便测出室温环境，通过补偿元件测出温度的高低来控制补偿电路输出电压的高低，从而达到补偿的效果。在热电偶与动圈式显示仪表配套的电路中，使用的一般是参考端温度补偿器，其原理与数字温度指示仪的参考端补偿电路类似。

用温度校验仪计量数字温度指示调节仪时，输出方式有两种，一是输入温度点对应的标称电压与环境温度对应的电压值之差，另一种方式是直接将温度校验仪切换到相应的分度类型，输出待检验点的温度值。而计量动圈式温度指示调节仪时，输入方式为第一种，现在分别来分析这两种输出方式可能带来的误差。方法一，忽略信号线的分压作用，校验仪的输出电压：

U输出=U标-U环境（3）

温控仪表的输入电压：

U输出=U输出+U补偿=U标-U环境+U补偿（4）

式中：U环境―――由分度表查得的温度校验仪所处环境温度对应的电压值U补偿―――由温控仪表的温度补偿元件补偿的电压值由公式（4）可知，要使U输入=U标，需使U环境=U补偿。由于温度补偿元件所处环境的温度跟温控仪表工作时间的长短、温控仪表质量的好坏等因素有关，这就导致了温度校验仪所处的环境温度跟补偿元件所处环境的温度通常不同，从而使得U环境≠U补偿，造成了计量误差。方法二，忽略信号线的分压作用，校验仪输出电压：

U输出=UT标-UT环境（5）

温控仪表输入电压：

U输入=U输出+U补偿=UT标-UT环境+UT补偿（6）

式中：T标―――待校验点温度T环境―――温度校验仪所处环境的温度T补偿―――温控仪表的温度补偿元件所处环境的温度由公式（1）可知，要使U输入=UT标，需使UT环境=UT补偿，即T环境=T补偿，而这两者往往不一致，导致了计量误差。

四、结语

综上所述，可知温控仪表在现场计量时总是不可避免的会出现误差，但是这种误差并不是来自于温控仪表自身，因为在温控仪表设计与制造时，都是经过层层把关，而且在制造完成之后，还要进行高标准的测量，所以其误差主要是因为计量过程中，相关人员要引起注意。本文是笔者多年经验的总结，仅此提供借鉴。

参考文献

[1] 杨敏.论温控仪表现场计量时的误差来源及其解决办法[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2012（3）.

[2] 于广学.工业用智能温控仪表常见故障[J].中国计量.2010（3）.