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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。
选择一个好的影像测量仪重要的两点就是实用和实惠,这两点是大多数选择仪器的基本原则。 1、“实用”的说法就是要合乎情理家上所用性,也就是说要满足工厂产品的测量与合格要求。作为一个精密测量仪器来讲,有三个基本要素:工作行程、精度标准和仪器功能。 ①.影像测量仪的工作行程必须按照工厂所需测量的产品的大小来严格确定影像测量仪的工作行程大小,测量仪的工作行程相比所测产品的大小如果过小,则工件测量不了,如果太大则是一种浪费资源。 ②.影像测量仪的精度标准是必须的,就是要参照工厂所需测量的产品的精度来选购(每个生产测量仪厂家的产品出厂标准与装配标准乃至仪器实物的精度都会不一样),如果工厂产品的测量精度要求不高时,选择一般的厂家的测量仪就可以了,如果所测产品的精度要求较高,就需选购精度高的厂家生产的仪器。 ③.影像测量仪的的功能,是指测量仪的使用的便利性,测量软件的易学易用性和影像测量仪的稳定性,如果工厂测量的产品量比较大,则最好选择全自动影像测量仪以保证测量效率。 “实惠”的概念就是测量仪的性价比,必须从影像测量仪的配置,精度,稳定性,价格,售后服务或是维护的便利性来综合考虑。太价廉的测量仪,可能精度较差,稳定性差,售后无保障,使用寿命短;进口的测量仪器,可能性能比较稳定,使用寿命长,但是影像测量仪升级麻烦,出了故障维修费用较高,维修配件也不容易找到。 总之,在选购影像测量仪时,只要拥有“实用”与“实惠”的基本条件,只买对的,不买贵的,只买对的。
1.电子测量仪的分类 电子测量仪的分类方法按不同的要求,分类不同,如按其功能,可分为下列几类。 1.1用于电量测量的仪器: 测量电流(I)、电压(V)、电功率(P)、电能(W)、电荷强度(E)等。 如:电流表、电压表、毫伏表、功率表、电能表、电荷统计计、万用表等。 1.2用于元件参数测量的仪器: 测量电阻(R)、电感(L)、电容(C)、阻抗(Z)、品质因素(Q)、损耗角tg、电子器件参数等。 如:微欧表、阻抗表、电容表、LCR测试仪、Q表、晶体管式集成电路测试仪、图示仪等。 1.3用于仪表波形测量的仪器: 测量频率(f)、周期(T)、相位(∮)、失真仪(V)、调幅(AM)、调频(FM)、谐波等。 如:频率计、石英钟、相位计、波长计、各类示波器、失真分析仪、调制度分析仪、音频分析仪、谐波分析仪、频谱分析仪等。 1.4 用于电子产品,电子设备及模拟电路和数字电路性能测试的仪器。 测量产品或设备的漏电流特性,耐压特性,频率特性,增益(K)、增减量(A)、灵敏度(S)、噪声系数(Nf)、相位特性、电磁干扰特性等。 如:漏电流测试仪、耐压测试仪、扫频仪、噪声系数测试仪、网络分析仪、逻辑分析仪、相位特性测试仪、EMC测试仪等。