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前言 1

第1章　温度测量概述 1

1.1　温度与温标 1

1.1.1　温度 1

1.1.2　温标 1

序 1

1.2　1990年国际温标（ITS-90）简介 4

1.2.1　定义固定点 4

1.2.3 内插公式 5

1.2.2　标准仪器 5

1.3　温度测量基础 10

1.3.1　温度测量的基本原理 10

1.3.2　温度计的选择 10

1.4　温度测量的最新进展 14

1.4.1　测温技术的最新进展 14

1.4.2　暂行低温温标（PLTS-2000）0.9mk～1K简介 16

1.4.3　金属－碳共晶点高温温度标准 16

2.1.2　原理与结构 19

2.1.1　特性与分类 19

第2章　膨胀式温度计 19

2.1　玻璃液体温度计 19

2.1.3　使用注意事项及测量误差 23

2.2　压力式温度计 24

2.2.1　原理与结构 24

2.2.2　使用注意事项及测量误差 28

2.3　双金属温度计 28

2.3.1 原理与结构 28

2.3.2　使用注意事项及测量误差 31

2.3.3　带热电阻（偶）温度变送器的双金属温度计 31

2.4　产品型号的组成 32

第3章 电阻温度计（热电阻） 34

3.1　电阻温度计及其特性 34

3.1.1　特性 34

3.1.2　原理 34

3.1.3　标准铂电阻温度计 36

3.2.1　感温元件 38

3.2　热电阻的结构 38

3.2.2　内引线形式 40

3.2.3　保护管 41

3.3　工业热电阻 42

3.3.1　热电阻的分类与性能 42

3.3.2 工业热电阻 45

3.3.3　铠装热电阻 49

3.3.4　薄膜铂热电阻 50

3.3.5　厚膜铂热电阻 51

3.3.6　热电阻的选择 53

3.4　热敏电阻 54

3.4.1　热敏电阻材料及特性 54

3.4.2　热敏电阻的结构与使用注意事项 60

3.5　测量线路 67

3.5.1 电阻法（电桥法） 68

3.5.2 电位法（电位差计法） 70

3.5.3　工程测温仪表 72

3.5.4　热电阻检测设备 73

3.6.1　灵敏度与自热效应 74

3.6　使用注意事项及测量误差 74

3.6.3　连接导线与绝缘电阻的影响 76

3.6.2　实际电阻值对R0偏离的影响 76

3.6.4　连接导线温度变化的影响 77

3.6.5　动态特性 77

3.6.6　安装方法 79

3.6.7　热电阻的劣化与使用寿命 79

3.6.8　稳定性误差 80

3.6.9　产品型号的组成 80

3.7　热能表 81

3.6.10　检定与精度管理 81

第4章 热电温度计（热电偶） 84

4.1　热电偶的原理与特点 84

4.1.1　特点 84

4.1.2　原理 84

4.1.3　基本定则 88

4.2　热电偶的分类及其特性 93

4.2.1 贵金属热电偶与廉金属热电偶 93

4.2.2　标准化热电偶 94

4.2.3　标准化热电偶的基本参数 109

4.2.4　非标准化热电偶 115

4.2.5　热电偶的选择 126

4.3　绝缘物与保护管 129

4.3.1　绝缘物 129

4.3.2　保护管材料 131

4.3.3　保护管的结构 150

4.3.4　保护管的强度 151

4.3.5　保护管的耐热冲击性能 155

4.4　热电偶的结构与分类 157

4.4.1　工业用热电偶 157

4.4.2　铠装热电偶电缆及铠装热电偶 158

4.4.3　高性能实体热电偶 167

4.4.4　复合管型铠装热电偶 170

4.4.5　特种热电偶 170

4.5　补偿导线 173

4.5.1　原理 173

4.5.2　补偿导线的型号、规格与标志 174

4.5.3　补偿导线的基本参数 178

4.5.4　补偿导线的使用 180

4.6　测温线路 183

4.6.1　参考端 183

4.6.2　测温线路 186

4.6.3　温度变送器 192

4.7　热电偶的使用与测量误差 197

4.7.1　热电偶的焊接、清洗与退火 197

4.7.2　热电偶及补偿导线的劣化 200

4.7.3　铠装热电偶的分流误差、劣化与漂移 205

4.7.4　使用注意事项与测量误差 209

4.7.5　在感应条件下测温的干扰与抗干扰 218

4.7.6　产品型号的组成 219

4.7.7　检定与精度管理 219

4.8　钨铼热电偶防氧化技术及应用 220

4.8.1 钨铼热电偶在空气中热电动势稳定性的研究 220

4.8.2　钨铼热电偶在非氧化气氛中的稳定性 223

4.8.3　钨铼热电偶防氧化技术与应用 223

4.9　热流计 226

4.9.1　热流计的原理 227

4.9.2　热流计的结构 228

4.9.3　热流计的应用 229

第5章　辐射温度计 231

5.1　辐射测温原理 232

5.1.1　热辐射 232

5.1.2　黑体辐射与发射率 234

5.1.3　黑体辐射定律 236

5.2.1　光学高温计 238

5.2　光谱辐射温度计 238

5.2.2　光学高温计的使用及测量误差 244

5.2.3　光电高温计 246

5.3　辐射高温计 248

5.3.1　辐射高温计原理与分类 249

5.3.2　辐射感温器的结构 250

5.3.3　辐射高温计的使用及测量误差 252

5.4.1 比色温度计的原理与分类 256

5.4　比色温度计 256

5.3.4　前置反射器辐射温度计 256

5.4.2　比色温度计的结构 258

5.4.3 比色温度计的使用及测量误差 260

5.4.4　辐射温度计的选择 261

5.5　部分辐射温度计 264

5.5.1　部分辐射温度计原理与分类 264

5.5.2　红外温度计 264

5.5.3　红外温度计原理与结构 266

5.5.4　黑体空腔红外辐射测温仪 267

5.5.5　红外探测器 269

5.5.6　红外热像仪 272

5.5.7　红外温度计的选择 273

5.5.8　红外温度计的使用及测量误差 276

5.5.9　红外“热电偶” 278

5.5.10　辐射温度计产品型号的构成 280

第6章　新型温度传感器 281

6.1　光纤温度传感器 281

6.1.1 光纤温度传感器的原理与特性 281

6.1.2　接触式光纤温度传感器 286

6.1.3　非接触式光纤温度传感器 290

6.1.4　分布参数式光纤传感器 296

6.1.5　光纤光栅温度传感器 298

6.1.6　光纤测温技术的应用 300

6.2　特种测温热敏电缆 302

6.2.1　热敏电缆的结构与特点 303

6.2.2　热敏电缆的工作原理 303

6.2.3　热敏电缆的主要性能 305

6.3.1　AD590集成电路温度传感器 306

6.3　半导体集成电路温度传感器 306

6.3.2　DS1820智能温度传感器 308

6.4　石英温度计 311

6.4.1　石英温度计原理与特性 312

6.4.2　石英温度计的性能与应用 313

6.5　声学温度计 315

6.5.1　声学测温原理 315

6.5.2　声学测温方法 315

6.5.3　超声波温度计 317

6.6　热噪声温度计 319

6.6.1　电阻式热噪声温度计 319

6.6.2 比较式热噪声温度计 320

6.7　核四级共振温度计（NQR温度计） 321

6.7.1　NQR温度计原理及特性 321

6.7.2　NQR温度计的测温系统与应用 322

6.8　示温、感温材料与耐热数据记录器 324

6.8.1　示温涂料 324

6.8.2　液晶 328

6.8.3　感温铁氧体 330

6.8.4　塞格测温熔锥 331

6.8.5　耐热数据记录器 335

第7章　测温防爆技术 338

7.1　概述 338

7.2　我国爆炸危险环境电气安全规范和标准 338

7.2.1　爆炸危险环境电气安全规范 339

7.2.2　爆炸性环境用防爆电气设备制造标准 340

7.3.1　爆炸性混合物的基本特性 341

7.3　爆炸性混合物 341

7.3.2　爆炸性混合物的类、级、组别划分 346

7.4　爆炸危险环境的区域划分 350

7.4.1　爆炸危险环境的分类和分级 350

7.4.2　爆炸危险环境区域等级的判断方法 350

7.5　防爆电气设备的防爆原理 353

7.6　防爆电气设备的基本技术要求 354

7.6.1 防爆电气设备的通用技术要求 355

7.6.2　防爆电气设备的隔爆型技术要求 362

7.6.3　防爆电气设备的增安型技术要求 372

7.6.4　防爆电气设备的本质安全型技术要求 373

7.7　防爆电气设备的标志 382

7.8　防爆电气设备设计与型号表示 385

7.8.1　防爆电气设计 385

7.8.2　隔爆热电偶（阻）型号 387

第8章　温度传感器耐高温与防腐蚀技术 388

8.1　热电偶的工作环境 388

8.1.1　高温氧化 388

8.1.2　高温碳化、氮化、硫化和氯化 389

8.1.3　多相作用复杂环境腐蚀 391

8.2　不锈钢及耐腐蚀合金保护管 391

8.2.1　不锈钢的牌号、性能与应用 391

8.2.2　耐腐蚀合金特点、应用和常见牌号 395

8.3　耐热钢及耐热合金保护管 397

8.3.1　耐热钢及耐热合金的分类 398

8.3.2　耐热钢及耐热合金的性能与应用 399

8.4　耐磨合金 399

8.4.1　高温高强耐磨合金 399

8.4.2　高温高强耐磨钴基合金 402

8.5 高温耐热耐磨材料的新进展 403

8.5.1　高温抗氧化合金 403

8.5.2　新型耐磨合金 405

8.6　提高热电偶保护管耐磨性能途径 407

8.6.1　保护管涂层 407

8.6.2　新技术、新材料保护管涂层 410

8.6.3　改变保护管几何形状，提高耐磨性能 413

9.1.2　温度计量器具检定系统 414

9.1.1　温度量值传递简介 414

9.1　温度量值传递 414

第9章　温度量值传递（溯源）、校准与标准化 414

9.2　在线温度测量与校准 423

9.2.1 从热处理工艺温度要求探讨我国工程测温存在的问题 423

9.2.2　分立元件检定法存在的弊端与对策 424

9.2.3　分立元件检定法与整体校准法对比 426

9.2.4　测温系统的整体在线校准 431

9.2.5　校准实验室的认可制度 433

9.3　温度领域的标准化 434

9.3.1　标准及标准化 434

9.3.2　ASTM在温度领域的标准化工作 435

9.3.3 国际电工委员会第65技术委员会（IEC/TC65）简介 436

第10章　测温技术与应用 438

10.1　固体内部温度测量 438

10.1.1　接触法测量 438

10.2.1 固体表面温度测量的特点 440

10.2.2　静止表面的温度测量 440

10.2　固体表面温度测量 440

10.1.2　非接触法测量 440

10.2.3　运动物体表面的温度测量 444

10.2.4　带电物体表面的温度测量 447

10.2.5　移动细丝的表面温度测量 448

10.2.6　摩擦表面的氪化测温技术 449

10.2.7　表面温度计检定装置 449

10.3　气体温度测量 451

10.3.1　高速气流的温度测量 451

10.3.2　高温气体的温度测量 454

10.3.3　阳极焙烧炉连续测温 459

10.3.4 高温强腐蚀还原性气体（渗碳炉）测温 459

10.3.5　真空炉温度测量 461

10.3.6　微波场温度测量 462

10.4　液体温度测量 463

10.4.1 石油化工企业中液体温度测量 464

10.4.2 高温盐浴炉的温度测量 465

10.4.3　钎焊炉温度测量 468

10.4.4　铝液及铝电解液测温 470

10.4.5　铜液连续测温 473

10.4.6　钢液温度测量（间断法） 475

10.4.7　钢液连续测温 489

10.4.8　铁液连续测温 499

10.5　行业测温 500

10.5.1　航空、航天与舰艇测温 500

10.5.2　玻璃、橡塑工业测温 502

10.5.3 工业炉窑与轧辊测温 504

10.5.4　核电、火电行业测温 506

10.5.5　石油化工与燃气测温 512

10.5.6　造纸、粮食及食品工业的温度测量 515

10.5.7　城市垃圾焚烧炉测温 516

10.6　超高压力环境下的温度测量 517

10.6.1 超高压条件下热电偶测温的特点 517

10.6.2　超高压力下的温度测量 518

10.7　温度传感器连接、安装用螺纹、法兰 519

10.7.1　螺纹 519

10.7.2　法兰 522

10.7.3　安装固定装置的承压能力 525

10.7.4　热电偶用接插件 529

10.8　现场测温典型故障分析与对策 531

10.8.1　典型故障分析与对策 531

10.8.2　钨铼热电偶折损原因分析 537

10.9　钢液、铜液与铁液成分传感器 538

10.9.1　氧传感器的原理及其应用 538

10.9.2　钢液测温定氧 544

10.9.3　铜液连续测温定氧 547

10.9.4　钢液结晶定碳 548

10.9.5　铁液定硅 550

附录 552

附录A　第3章相关内容附录 552

附录B　第4章相关内容附录 557

附录C　第5章相关内容附录 570

附录D　第7章相关内容附录 573

附录E　第8章相关内容附录 580

附录F　第10章相关内容附录 590

参考文献 595