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技術(shù)文章

溫度測量的基本概念

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杭州程遠儀器設(shè)備有限公司

 

溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和實用溫標(biāo)。

   華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點為32度,水的沸點為212度,中間劃分180等分,每第分為報氏1度,符號為oF。
   攝氏溫度(℃)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點為0度,水的沸點為100度,中間劃分100等分,每第分為報氏1度,符號為℃。

   熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo),或稱溫標(biāo),它規(guī)定分子運動停止時的溫度為零度,記符號為K。
  
    實用溫標(biāo)是一個協(xié)議性溫標(biāo),它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近,而且復(fù)現(xiàn)精度高,使用方便。目前通用的溫標(biāo)是1975年第15屆權(quán)度大會通過的《1968年實用溫標(biāo)-1975年修訂版》,記為:IPTS-68(Rev-75)。但由于IPTS-68溫示存在一定的不足,計量委員會在18屆計量大會第七號決議*予1989年會議通過了1990年溫標(biāo)ITS-90,ITS-90溫標(biāo)替代IPTS-68。我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90溫標(biāo)。
1990年溫標(biāo)(ITS-90)簡介如下。

1.溫度單位

熱力學(xué)溫度(符號為T)是基本功手物理量,它的單位為開爾文(符號為K),定義為水三相點的熱力學(xué)溫度的1/273.16。由于以前的溫標(biāo)定義中,使用了與273.15K(冰點)的差值來表示溫度,因此現(xiàn)在仍保留這各方法。
根據(jù)定義,攝氏度的大小等于開爾文,溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。
溫標(biāo)ITS-90同時定義開爾文溫度符號為T90和攝氏溫度符號為t90

2.溫標(biāo)ITS-90的通則

ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的zui高溫度。ITS-90是這樣制訂的,即在全量程中,任何溫度的T90值非常接近于溫標(biāo)采納時T的*估計值,與直接測量熱力學(xué)溫度相比,T90的測量要方便得多,而且更為精密,并具有很高的復(fù)現(xiàn)性。

3. ITS-90的定義

*溫區(qū)為0.65K到5.00K之間, T90由3He和4He的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式來定義。
第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點24.5661K之間T90是用氦氣體溫度計來定義.
第二溫區(qū)為平衡氫三相點13.8033K到銀的凝固點961.78℃之間,T90是由鉑電阻溫度計來定義.它使用一組規(guī)定的定義固定點及利用規(guī)定的內(nèi)插法來分度.
銀凝固點961.78℃以上的溫區(qū),T90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計

 

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