溫度測量的目的和方法

A. 溫度的測量方法

溫度測量方法：主要分為兩大類：

接觸式測溫方法：

1、膨脹式測溫方法：膨脹式測溫是傳統的溫度測量方法，它主要利用物質的熱脹冷縮原理。

2、電量式測溫方法：電量式測溫方法主要利用材料的電勢，電阻或其它電性能與溫度的單值關系進行溫度測量。

3、接觸式光電，熱色測溫方法：接觸式光電測溫方法主要是指通過接觸被測對象，將溫度變化引起的熱輻射或其他光信號引出，通過光電轉換器件檢測其變化從而測量溫度的方法。熱色測溫方法主要通過示溫敏感材料的顏手陸色在不同溫度下發生變化來指示溫度的。

非接觸測量方法：

1、輻射式測溫方法：輻射式測溫方法是建立在熱輻射定律基礎上。

2、光譜方法測溫方法：接觸的光譜測溫方法主要適用於高溫火焰和氣流溫度的測量。原理為：它主要通過檢測被測介質的臘態激發光譜信號進行溫度測量。

3、激光干涉測溫方法：激光散斑照相法，紋影法和干涉法均是基於光的干涉原理，適用與高溫火焰畢局頃和氣流溫度的測量。

B. 溫度的測量方法有幾種

1、接觸式測溫法

接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最後達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。

這種方法優點是直觀可靠，缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。

2、非接觸式測溫法

非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行熱交換，故可以避免接觸式測溫法的缺點，具有較高的測溫上限。此外，非接觸式測溫法熱慣性小，可達1/1000S，故便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。

由於受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質的影響，這種方法一般測溫誤差較大。

(2)溫度測量的目的和方法擴展閱讀：

為了定量地進行溫度的測量，首先必須確定溫度的數值表示方法，然後以此為根據對溫度計進行刻度。溫度的數值表示法叫做溫標。所謂數值表示法包括兩個方面：一是確定溫度數值大小的依據；二是標度方法。具體說來又包含以下三個要素：

第一，選定測溫物質及其測溫屬性，此屬性用數值表示即某種物質的測溫參量X（如鉑的電阻；熱電偶的溫差電動勢等。）

第二，確定測溫參量與溫度之間的關系（在尚未確立任何溫標之前，這種關系只是在一定經驗的基礎上作出的假定關系）。

例如確定為線性關系

t=aX+b式中的a、b需要由所取的兩個標准溫度點的數值確定；又如確定溫度與測溫參量間為正比關系

T=aX式中的a只由一個標准溫度點即可確定。

第三，確定標准溫度點並規定其數值，此即標度方法。

C. 溫度要如何測量

18世紀是熱學的真正開端，首先是計溫學在這一時期迅速地發展起來。盡管伽利略、蓋利克、讓·萊伊以及西門圖學院的院士們已在17世紀發明了第一批驗溫器並不斷做了改進，但它們仍不便於得出定量測定的結果，不同驗溫器中的不同測溫質、不同固定點以及刻度的隨意性等，使這些驗溫器只適於對該處溫度漲落作相對的估計。

出生於巴黎的阿蒙頓，先後獨立研究過天體力學、物理學、數學、建築學。他早年失聰，這給他的生活帶來諸多不便，也使他無法確定職業。但阿蒙頓並沒有為這個不幸而感到痛苦萬分和悲觀失望，他認為能不能聽到聲音都無法阻擋他從事心愛的研究工作，他甚至樂觀地從這不幸中看到了有幸的成分，因為可以不受外界干擾，而專心致志地從事實驗研究。

1703年，阿蒙頓提出了氣體測溫計的一個有趣的結構，這是一個外形呈U形的固定體積的溫度計，主要利用空氣的壓強來測量溫度。

阿蒙頓在U形玻璃管的較短的一臂上連接一個空心玻璃球，較長的一臂長114厘米（45英寸），將水銀注入U形管中並進入玻璃球的下部。測溫時使水銀始終保持球內空氣的體積不變，而用兩邊水銀面的高度差——球內定容氣體的壓強與大氣壓強之差來量度溫度。

阿蒙頓將玻璃球先放入冰中，然後再放入沸水中，記下了這兩種情形下的水銀面的差值（以英寸為單位），並假定玻璃球內空氣的壓強正比於溫度而變化，從而使他能夠依據長臂中水銀面的位置來確定任意溫度。

但是，由於阿蒙頓只選擇了水的沸點作為一個固定點而並不了解水的沸點受大氣壓的影響，所以他的溫度計並不十分准確；加之這種溫度計的結構，用於實際目的也不方便，所以還不是實用的溫度計。

在計溫學的發展史上，第一隻實用的溫度計是由德國遷居荷蘭的玻璃工匠華倫海特於1709年開始製造的。華倫海特遷居荷蘭後，學習和掌握了製作玻璃器皿的技術，成為一個氣象儀器製造商。1708年，他到丹麥首都哥本哈根旅行，看到了羅默製作的溫度計。回到荷蘭後，他就開始製作羅默溫度計。在了解到阿蒙頓利用水銀製造的溫度計後，華倫海特也改用水銀代替酒精，並開始研究溫度計的精密結構。

華倫海特製造實用的溫度計深受阿蒙頓工作的影響，這從他提交給《哲學學報》的一篇論文中充分地反映出來。華倫海特寫道：「我從巴黎皇家學會出版的《科學史》獲悉，著名的阿蒙頓曾用自己發明的溫度計發現水能在某一固定溫度下沸騰的原理。我心中立即產生了一種願望，很想自己做一個類似的溫度計，能親眼看到那瑰麗的自然現象並證實他的實驗的正確性。」

然而製造出實用的溫度計雖不是一件易事，卻是一件十分迫切需要的事。當時，荷蘭的阿姆斯特丹市出現了少有的嚴寒，幾乎每條街面上都是皚皚白雪。

華倫海特家來了兩位老人，一進屋就發生了爭論。一位說：「即使年歲再大的老人也不記得有過這樣的嚴寒了。」另一位則不服氣地說：「可是到底誰知道今年是不是最冷呢？很可能，幾百年前的冬天要比我們今年的冬天還要冷呢？要是我們不在人世的話，不知道今後是什麼情況呢？」此時，年僅23歲的華倫海特也加入到爭論中來。他目光炯炯，頗動感情地說：「我找到了一個辦法，有了這個辦法，在許多年之後，我們的子孫們可以說出到底哪個冬天最冷了。」

兩位老人都笑了起來，異口同聲地問：「你有什麼好辦法呢？」華倫海特很有禮貌地站起身，用手向外一指，說：「請原諒，到我的小工廠去參觀一下吧！」兩位老人隨華倫海特向一所房子走去。他們所見到的東西使他們大為吃驚。一個很大的熔鐵爐佔去了大半個房間，爐旁是成堆的大大小小的管子、一個小熔爐以及許多五花八門的玻璃儀器。

華倫海特把老人領到桌前，桌上擺著一些器皿，器皿上安裝著一些細高細高的、底部封閉的玻璃管。管子里有的裝著帶色的酒精，有的則裝著水銀。「請看！」華倫海特用手摸著一個小管子說，「我在這根玻璃管里充滿了酒精。」他用手指著另一個小管子說，「在這根管子里注入了水銀。」華倫海特繼續說，「請注意，在這兩個管子上都有刻度。當我把這兩個管子浸到熱水裡時，酒精或水銀都會升高。而我標定 0點的地方是我把管子浸在冰、水、氯化銨的混合液體里時，酒精和水銀停止的地方，這是我所能得到的最低溫度。因此，我認為即使是最寒冷的冬天，溫度也可用這些溫度計表示出來。」

「不可思議！」其中一位老人聳了聳肩，「怎麼能拿玻璃皿里的冷與上天安排來折磨整個世界的嚴冬相比較呢？」

「可以比較，可以！」華倫海特一點兒也不讓步，「溫度計中的酒精或水銀是活動的，將溫度計放在室外可以顯示溫度的變化。酒精或水銀柱的高度在冬天比夏天要低，沒有一個冬天能使酒精或水銀下降到像在這個混合液里一樣低。」……

華倫海特送走了兩位老人，繼續進行溫度計的研究。1724年，他在皇家學會的刊物《哲學學報》上發表了製造溫度計的方法，即發表了關於實用溫度計的第一篇論文。他那時所設計的溫度計選用了兩個固定點：結冰的鹽水混合物的溫度和人體血液的溫度，並把它們之間的間隔分為96度。在華倫海特後來發表的論文中，他又採取了不同的刻度法，其中最後一個刻度法後來以他的名字命名。這個刻度法規定了三個固定點：冰、水和氯化銨的混合溫度；冰、水混合溫度；水的沸點。

當華倫海特的溫度計被荷蘭人和英國人採用時，其他國家卻遲遲看不到它的價值。而法國博物學家列奧米爾為了消除刻度不一致的困難，致力於製造一個既方便又能達到精確要求的溫度計。他只取一個定點，即雪的熔點為0°，而把酒精體積改變1/100的溫度變化作為1°，這樣水的沸點就為80°。

但是，列奧米爾溫度計的實用效果並不很好，各種各樣難以置信的讀數都被顯示出來。1742年，瑞典天文學家攝耳修斯在《對一個寒暑表上兩個固定點的觀察》一文中引入了百分刻度法。他用水銀作測溫質，研究了雪的融化點和水的沸點與大氣壓力的關系。在進行這個試驗時，他將溫標上這兩個點之間分成一百個格並把水的沸點定為0°，冰的熔點定為100°。後來他接受同事斯特雷姆的建議，也可能受到植物學家林耐的提醒，把這兩個定點的標度值對調過來。

以上各種溫度計中，攝氏溫度計較實用、方便。1948年第9屆國際計量大會，把百分刻度法定名為攝氏溫標。它有兩個定點：純水在標准大氣壓下的沸點，冰在標准大氣壓下與由空氣飽和的水相平衡時的熔點。1960年第11屆國際計量大會決定，把水的三相點溫度作為熱力學溫標的單一定點，並定為273.16K。

D. 測量溫度的方法

巧巧測量溫度的方法：

衡配膨脹式測溫方法：主要利用物質的熱脹冷縮原理即根據物體體積或幾何形變與溫度的關系進行溫度測量；電量式測溫方法：主要利用材料的電勢、電阻或其它電性能與溫度的單值關系進行溫度測量，包括熱電偶溫度測量、熱電阻溫度測量、集成晶元溫度測量等；集成晶元溫度測量：智能溫度感測器，採用數字化技術，採用單線介面方式，支持多點組網功能，在使用中不需要任咐寬指何外圍元件，測溫范圍為負55至125℃。

E. 溫度測量是什麼呢

溫度測量是用測溫儀器對物體的溫度作定量的測量。

溫度物理量宏兄的測度測量實際上是對該物體的某一量，該物理量應該在一定溫度范圍內隨物體溫度的變化而作單調的較顯著的變化。據物理定律，由該物理量的數值來顯示被測物體的溫度。

簡介

使用測溫儀表對物體的溫度進行定量的測量，測量溫度時，總是選擇一種在一定溫度范圍內隨溫度變化的物理量作為溫度的標志，根據所依據的物理定律，由該物理量的數值顯示被測物體返瞎的溫度。

目前，溫度測量的方法已達數十種之多。根據溫度測量所依據的物理定律和所選擇作為溫度標志的物理量，測量方法可以歸納成下列幾類漏絕空。

F. 人體體溫的測量實驗目的與原理

了解身體的情況，熱脹冷縮。
1、目的是了解身體的情況。日常生活中碰橘運勤檢查體溫，血壓，血糖等，對身體是有好處的，多吃一些有營養的食物，多吃一些新鮮的水果和蔬菜，補充維生素和微量元素。
2、作用原理主要就是熱脹冷縮。在測量體伍拍溫的時候，體溫計中的水銀受熱，體積膨大，水銀由縮口部上升到管住的某個位置，到月體溫達到平衡的時候，水銀柱恆定。在使用體溫表的時候一定要十分慎重，如果出現溫度計破壞的情況笑梁，這個時候一定要立即處理散落在地面上的水銀，避免出現中毒的情況。

G. 測量溫度應怎樣正確看溫度記，為什麼要用這種方法

使用溫度計時，首先要看清它的量程（測量范圍），然後看清它的最小分度值，也就是每一小格所表示的值。要選擇適當的溫度計測量被測物體的溫度。測量時溫度計的液泡應魚被測物體充分接觸，且玻璃泡不能碰到被測物體的側壁或底部；讀數是，溫度計不要離開被測物體，且眼睛的視線應與溫度計內的液面相平。
1、使用前應進行校驗(可以採用標准液溫多支比較法進行校驗或採用精度更高級的溫度計校驗)。

2、不允許使用溫度超過該種溫度計的最大刻度值的測量值。

3、溫度計有熱慣性，應在溫度計達到穩定狀態後讀數。讀數時應在溫度凸形彎月面的最高切線方向讀取，目光直視。

4、水銀溫度計應與被測工質流動方向相垂直或呈傾斜狀。

5、水銀溫度計常常發生水銀柱斷裂的情況，消除方法有：

（1）冷修法：將溫度計的測溫包插入乾冰和酒精混合液中(溫度不得超過-38℃)進行冷縮，使毛細管中的水銀全部收縮到測溫包中為止。

（2）熱修法：將溫度計緩慢插 溫度略高於測量上限的恆溫槽中，使水銀斷裂部分與整個水銀柱連接起來，再緩慢取出溫度計，在空氣中逐漸冷至室溫。

H. 氣溫的測量方法

氣溫是衡量空氣冷熱程度的物理量，表示空氣分子運動的平均動能的大小。通常用攝氏溫標（t）來表示，也有用華氏溫標（F）表示的，理論研究工作中常用絕對溫度（T）表示，其換算關系為：
t = 5*( F—32 ) /9 t = T — 273.15
地面氣溫一般指距地面1.25-2.0米處的大氣溫度。測量時，為了防止太陽輻射對觀測值的影響，測溫儀器必須放在百葉箱或防輻射罩內，並且還要滿足測量元件有良好的通風條件。
氣象台站用來測量近地面空氣溫度的主要儀器是裝有水銀或酒精的玻璃管溫度表。因為溫度表本身吸收太陽熱量的能力比空氣大，在太陽光直接曝曬下指示的讀數往往高於它周圍空氣的實際溫度，所以測量近地面空氣溫度時，通常都把溫度表放在離地約1.5m處四面通風的百葉箱里。氣象部門所說的地面氣溫，就是指高地面約1.5m處百葉箱中的溫度。