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第十二章（第1页）

第十二章

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温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和科学技术实验中最普遍、最重要的操作参数之一。

在化工生产中，温度的测量与控制同样有着重要的地位，温度的测量与控制是保证反应过程正常进行，确保产品质量与安全生产的关键环节。

同样，每个化工原理实验装置上都装有温度测量仪表，如传热、干燥、蒸馏等，就是一些常温下的流体力学实验，也需要测定流体的温度，以便确定各种流体的物理性质，如密度、黏度的数值。

因此，温度的测量与控制在化工实验中也占有重要地位。

一、温度测量的方法

温度不能直接测量，只能借助与冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热不同而变化的特性，来加以间接的测量。

根据测温的方式可把测温分为接触式测温与非接触式测温两大类。

任意两个冷热程度不同的物体相接触，必然要发生热交换现象，热量将由受热程度高的物体传到受热程度低的物体，直到两物体的冷热程度完全一致，即达到热平衡状态为止。

接触法测温就是利用这一原理，选择某一物体同被测物体相接触，并进行热交换。

当两者达到热平衡状态时，选择的物体与被测物体温度相等，于是，可以通过测量物体的某一物理量（例如**的体积、导体的电阻等），得出被测物体的温度数值。

当然，为了得到温度的精确测量，要求用于测温的物体的性质必须是连续、单值地随温度变化，并且要复现性好。

用接触法测温的常用温度计有玻璃**温度计、压力表式温度计、双金属温度计、热电偶以及热电阻等。

接触法测温简单、可靠、测量精度高，但由于测温元件与被测介质需要一定的时间才能达到热平衡，因而产生了测温的滞后现象。

另外测温元件容易破坏被测对象的温度场，且有可能与被测介质产生化学反应。

由于受到耐高温材料的限制，接触式测温法也不能用于很高的温度测量。

用非接触法测温时，测温元件不与被测物体直接接触。

例如应用热辐射原理进行测温的辐射式温度计，其测温范围很广，原理上不受温度上限的限制。

由于它是通过热辐射来测量温度的，所以不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快。

但受物体的发射率、对象到仪表之间的距离、烟尘和水蒸气等其他介质的影响时，其测量误差较大。

二、温度测量的仪表

温度测量仪表种类繁多，表3-1为常用温度仪表的分类及性能。

本节主要介绍最常用的**膨胀式温度计、热电偶温度计、电阻温度计的工作原理，以及安装使用中的有关问题。

表3-1　常用温度仪表的分类及性能

1.玻璃管**温度计

玻璃管**温度计属于膨胀式温度计，是应用最广泛的一种温度计，其结构简单、价格便宜、读数方便，而且有较高的精度。

（1）玻璃管**温度计的构造、测温原理及分类

玻璃管**温度计是利用玻璃感温泡内的测温物质（水银、酒精、甲苯、煤油等）受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量的。

玻璃管**温度计按用途可分为工业、标准和实验室用三种。

标准玻璃温度计是成套供应的，可以作为鉴定其他温度计用，准确度可达0.05℃～0.1℃；工业用玻璃温度计为了避免使用时被碰碎，在玻璃管外通常有金属保护套管，仅露出标尺部分，供操作人员读数。

实验室用的玻璃管温度计的形式和标准的相仿，准确度也较高。