选择温度计的专业建议

在选择温度计之前，需要考虑以下问题：

• 需要固定式设备进行过程监控，还是需要便携式设备进行现场或远程测量？
• 温度计是否会与目标发生物理接触？
• 您要测量的温度范围是多少？最低和最高温度是多少？
• 测量的温度是否可能快速变化（响应时间）？
• 温度计将安装在何处？是否需要远程读数？
• 温度计如何安装？温度计可以安装吗？
• 温度计将在什么样的环境中使用（大气或振动条件，是否需要与磨损性液体兼容）？
• 是否需要记录测量结果？是否需要输出信号以调节过程？

温度计主要有两类：接触式温度计和非接触式温度计，前者需要与测量目标进行身体接触，后者则在一定距离外进行测量。

接触式温度计

这些温度计根据所测温度的不同而有不同类型的传感器，实际上测量的是传感器的温度。要测量目标物的温度，通常集成在探头中的传感器需要与目标物达到热平衡（相同温度）。为此，探头和目标之间必须保持良好的接触，而且这种接触必须持续足够长的时间，使其达到热平衡。

接触式温度计有几种不同的类型：

• 玻璃
• 液体膨胀
• 气体膨胀
• 双金属
• 电子（热电偶、热敏电阻、电阻器）

优点：

根据温度计和探头的配置，您可以进行测量：

• 表面温度（确保探头与表面接触良好）
• 内部温度，探针可穿透材料
• 液体或气体的温度

缺点：

• 响应时间相当慢，因为需要等待温度计与目标达到热平衡。
• 测量精度取决于探头与目标之间的接触质量。
• 可测量的最高温度取决于材料的电阻。

非接触式温度计

非接触式温度计可以远距离测量温度，而无需与目标进行物理接触。
这种温度计使用红外线技术。

优点：

• 测量是瞬时的。
• 非接触式温度计可承受极高的温度。
• 温度计非常适合在无法接触目标的情况下进行测量，例如测量腐蚀性液体或旋转气缸的温度。

缺点

• 这种温度计只能测量表面温度，不能测量内部温度。
• 非接触式温度计无法测量气体温度。

SIKA玻璃温度计

玻璃温度计由一个充满液体的储液器和一个毛细管组成，所有部分都封闭在玻璃管中

工作原理

玻璃温度计利用温度升高引起的液体体积膨胀来进行测量。由于毛细管的直径非常小，液体体积的微小变化就会导致液体高度的明显差异。这个高度对应于给定的温度，管上刻有刻度。

使用的液体类型：

长期以来，汞是使用最广泛的液体，因为它被认为是效果最好的液体。它不会粘在玻璃上，其传导性使其能够快速达到热平衡，而且可以测量的温度范围很广。

然而，由于汞的毒性，在大多数应用中，汞已被其他液体（如有色酒精）所取代。

应用：

这种温度计仍然广泛用于实验室和食品行业。
它有便携式和固定式两种。
在固定式工业温度计中，玻璃管被包裹在金属体中，以增加强度。

优点：

• 这种温度计无需电源即可工作。
• 它提供精确的测量。
• 测量范围取决于所使用的液体，从 -200°C 到 1000°C 不等。
• 不受振动的影响。

缺点

• 玻璃管非常容易损坏。
• 响应时间较慢，因为液体必须与目标达到热平衡。

JUMO气体膨胀温度计

机械式气体膨胀温度计或液体膨胀温度计是表盘模拟温度计。它们由一个内部装有储液器的测量管和一个布顿管组成，这两个部分构成一个密封的加压系统，其中充满液体或中性气体。可以在测量管和布顿管之间放置一根毛细管，以便将刻度盘从测量点移开，并在数米之外读取读数。

随着温度的升高，系统内部压力发生变化，导致布顿管变形。
这种运动通过机械系统传递到针上。

优点：

• 这类温度计不需要电源，因为其操作完全是机械式的。
• 它们能提供精确的测量值。
• 测量范围取决于所使用的液体或气体（液体为 -40°C 至 400°C，气体为 -200°C 至 700°C）。
• 响应时间很快。
• 可以使用毛细管将刻度盘安装在距离测量点较远的地方（最远可达数米）。

缺点：

• 这类温度计中的温度计 对振动 对振动很敏感。 与具有相同工作原理的布顿压力表一样，制造商提供的温度计的外壳也充满了减震液体。
• 环境温度可能会影响测量结果。

阿美特克双金属温度计

固体膨胀温度计有两种类型：双金属温度计和棒状温度计。两者都是根据金属的热膨胀特性设计的。

棒式温度计

传感器是一根金属棒，会随温度成比例地膨胀（纵向）。长度的变化通过机械系统传递给针头。

双金属温度计

传感器由永久焊接或粘合在一起的两块不同金属组成。这种双金属被缠绕成螺旋或螺旋弹簧的形状。

由于两种金属具有不同的热膨胀系数，因此随着温度的变化，两种金属带的膨胀方式也不尽相同。这就导致了双金属变形（螺旋或弹簧的弯曲或卷曲）。
机械系统将双金属条的变形传递给指针，指针在刻度上显示测量值。

这类温度计有固定式和便携式两种，固定式温度计用于集成到工艺装置中，便携式温度计用于现场测量。

优点：

• 这类温度计不需要电源，因为其操作完全是机械式的。
• 它们比气体或液体膨胀温度计便宜。
• 环境温度不影响测量。

缺点：

• 响应时间较慢，因为双金属片对温度变化的反应较慢。
• 无法像使用毛细管的气体或液体膨胀温度计那样，将显示盘与温度计传感器分开，以便远距离读数。
• 这些温度计对振动很敏感。

CHAUVIN ARNOUX便携式温度计电子

接触式温度计有一个传感器和一个电子电路，可将传感器发出的电信号转换成显示屏上的温度读数。

电子温度计有三种类型：

电阻温度计

金属导体的电阻随温度变化而变化。电阻温度计传感器是用已知电阻的盘绕金属丝制成的，温度测量值是通过测量金属丝电阻的变化来确定的。

传感器最常用的金属是铜、镍和铂。每种金属都能测量一定的温度范围。最常用的是 PT100 和 PT1000 铂传感器，它们在 0°C 时的电阻分别为 100 欧姆和 1000 欧姆。

优点：

• 这种温度计精度很高，可用作参考温度计。
• 与其他电子传感器相比，电阻温度计传感器能提供更线性的信号。
• 它们的测量范围很广（铂金传感器的测量范围从 -250°C 到 1100°C）。

缺点：

• 响应时间比热电偶慢。
• 它们更贵。
• 它们比较笨重。

热敏电阻温度计

热敏电阻是一种半导体（由烧结金属氧化物制成），其电阻随温度变化很大（是铂传感器的 10 倍）。热敏电阻有两种类型：

• NTC（负温度系数）的电阻随温度升高而减小，适用于 -200°C 至 1000°C 的温度范围。
• PTC（正温度系数）的电阻随温度升高而增大，适用于 0°C 至 100°C 的温度范围。

优点：

• 热敏电阻温度计比电阻温度计更灵敏。
• 它们比电阻温度计更小巧。

热电偶温度计

热电偶的工作原理是利用塞贝克效应，由两端焊接在一起的两根不同的金属导线组成。简而言之，热电偶测量的是两根金属线焊接点的温度。

热电偶有多种类型，每种类型都有一个与不同金属相对应的字母。
它们的灵敏度和测量范围各不相同。

优点：

• 热电偶温度计具有快速响应时间。
• 各种类型的热电偶测量范围广泛，从-270°C到2000°C。
• 温度计的价格合理。

电子温度计的主要优势之一是有多种配置可供选择：用于连续过程监控的固定温度计、便携式检测设备、可移动的远程读数传感器等。

FLUKE红外测温仪

红外线温度计是一项最新技术，但在许多领域正变得越来越普遍。

所有表面都会以红外辐射的形式释放能量。
表面温度越高，辐射能量越大。红外测温仪也称为高温计，它使用透镜将表面发出的辐射聚焦到红外探测器上，然后将探测器的输出信号转换成可在测温仪显示屏上读取的测量值。

红外测温仪的主要优点是可以远距离测量，无需身体接触。因此，当其他类型的温度计因无法与目标进行物理接触而无法使用时，例如移动表面（如旋转圆筒）、超高温、腐蚀性环境或难以到达的地方，这种技术就特别有用。

红外测量技术既快速又可靠，而且价格也相当实惠。如今，很容易找到用于基本应用的低成本温度计。

红外技术的应用现在非常广泛，有多种型号和配置可供选择。其中包括用于过程监控的固定式温度计，以及用于抽查和测量的便携式或袖珍式温度计。

这项技术的使用非常简单，只需将温度计对准目标，其温度就会显示在屏幕上。
不过，这种技术也有一些需要考虑的局限性：

• 这中温度计中的红外探测器以固定波长工作。但是，在某些应用中，可能需要特定的波长，这取决于目标的类型（如玻璃、火焰等）或可能干扰测量的大气成分（水蒸气的存在等）。因此，制造商会提供不同波长的温度计，请务必根据自己的需要选择合适的型号。
• 红外测量直接受目标表面发射率的影响。该值介于 0 和 1 之间，描述了表面辐射红外能量的方式；每个表面都有自己的特性，取决于材料、颜色、表面状况等。因此，要获得精确的测量结果，必须正确设置目标的发射率，或者选择双色测温仪，用两种不同的波长进行测量，从而消除这一参数。
• 红外温度计是一种具有一定视野的光学设备。它不是测量某个精确点的温度，而是测量其视场中所有表面的平均温度。要获得精确的测量结果，目标表面必须占据温度计的整个视场。否则，温度计会检测到目标周围温度不同的表面，从而导致测量结果不准确。为避免出现这种情况，红外测温仪一般都配有光学或激光瞄准装置。

优点：

• 测量不需要身体接触，可以远距离进行，因此可以测量移动、无法接近或处于侵蚀性环境中的目标的温度。
• 可以在非常高的温度下进行测量 (>2000°C)。
• 测量快速可靠。
• 其价格已经变得可以承受。

缺点：

• 温度计只提供表面温度测量。
• 目标和温度计之间的大气（灰尘、水蒸气等）可能会影响测量结果。
• 还需要考虑目标表面的发射率。