❶ 測溫系統的發展歷史、現狀和動態
這是俺論文的第一部分，希望對你用！！！！！
1.1 國內外溫度檢測技術研究現狀
溫度是在工業、農業、國防和科研等部門中應用最普遍的被測物理量。有資料表明，溫度感測器的數量在各種感測器中位居首位，約佔50%左右。因此，溫度測量在保證產品質量，提高生產效率，節約能源，安全生產，促進國民經濟發展等諸多方面起到了至關重要的作用。
1.1.1 常用的溫度測量方法
根據測溫方式的不同，溫度測量通常可分為接觸式和非接觸式測溫兩大類。
接觸式測溫的特點是感溫元件直接與被測對象相接觸，兩者進行充分的熱交換，最後達到熱平衡，此時感溫元件的溫度與被測對象的溫度必然相等，溫度計就可據此測出被測對象的溫度。因此，接觸式測溫一方面有測溫精度相對較高，直觀可靠及測溫儀表價格相對較低等優點；另一方面也存在由於感溫元件與被測介質直接接觸，從而影響被測介質熱平衡狀態，而接觸不良則會增加測溫誤差；被測介質具有腐蝕性及溫度太高亦將嚴重影響感溫元件性能和壽命等缺點。根據測溫轉換的原理，接觸式測溫又可分為膨脹式、熱阻式、熱電式等多種形式。
非接觸式測溫的特點是感溫元件不與被測對象直接接觸，而是通過接受被測物體的熱輻射能實現熱交換，據此測出被測對象的溫度。因此，非接觸式測溫具有不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小，測溫上限可設計的很高，便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度等優點。兩類測溫方法的主要特點如下表1.1所示。
表1.1 兩種測溫方法的主要特點
方式 接觸式 非接觸式
測量條件 感溫元件要與被測對象良好接觸；感溫元件的加入幾乎不改變對象的溫度；被測溫度不超過感溫元件能承受的上限溫度；被測對象不對感溫元件產生腐蝕。 需准確知道被測對象表面發射率；被測對象的輻射能充分照射到檢測元件上。
測量范圍 特別適合1200度、熱容大、無腐蝕性對象的連續在線測溫，對高於1300度以上的溫度測量比較困難。 原理上測量范圍可以從超高溫到超低溫。但1000度以下，測量誤差比較大，能測運動物體或熱容小的物體溫度
精度 工業用表通常為1.0、0.5、0.2、0.1級，實驗室用表可達0.01級。 通常為1.0、1.5、2.5級
響應速度 慢，通常為幾十秒到幾分鍾 快，通常為2-3秒鍾
其他特點 整個測溫系統結構簡單、體積小、可靠、維護方便、價格低廉。儀表讀數直接反映被測物體溫度，可方便的組成多路集中測量與控制系統。 整個測量系統結構復雜、體積大、調整麻煩、價格昂貴；儀表讀數通常反映被測物體表面溫度（需進一步轉換）；不易組成測溫控溫一體化的溫度控制裝置。
從溫度檢測使用的溫度計來看，主要包括以下幾種：
1．利用物體熱脹冷縮原理製成的溫度計
利用物體熱脹冷縮製成的溫度計分為如下三大類：
(1)玻璃溫度計：利用玻璃感溫包內的測溫物質(水銀、酒精、甲苯、油等)受熱膨脹、遇冷收縮的原理進行溫度測量。
(2)雙金屬溫度計：採用膨脹系數不同的兩種金屬牢固粘合在上一起制的雙金屬片作為感溫元件，當溫度變化時，一端固定的雙金屬片，由於兩種金屬膨脹系數不同而產生彎曲，自由端的位移通過傳動機構帶動指針指示出相應溫度。
(3)壓力式溫度計：由感溫物質(氮氣、水銀、二甲苯、甲苯、甘油和沸點液體如氯甲烷、氯乙烷等)隨溫度變化，壓力發生相應變化，用彈簧管壓力表測出它的壓力值，經換算得出被測物質的溫度值。
2．利用熱電效應技術製成的溫度檢測元件
利用此技術製成的溫度檢測元件主要是熱電偶。熱電偶發展較早，比較成熟，至今仍為應用最廣泛的溫度檢測元件。熱電偶具有結構簡單、製作方便、測量范圍寬、精度高、熱慣性小等特點。常用的熱電偶有以下幾種。
(1)鎳鉻一鎳硅，型號為WRN，分度號為K，測溫范圍0-900℃，短期可測1200℃。
(2)鎳鉻—康銅，型號為WRK，分度號為F，測溫范圍0-600℃，短期可測800℃。
(3)鉑銠一鉑，型號為WRP，分度號為S，在1300℃以下的使用，短期可測1600℃。
(4)鉑銠3旺鉑銬6，型號為WRR，分度號為B，測溫范圍300-1600℃，短期可測1800℃。
3．利用熱阻效應技術製成的溫度計
用熱阻效應技術製成的溫度計可分成以下幾種：
(1)電阻測溫元件，它是利用感溫元件(導體)的電阻隨溫度變化的性質，將電阻的變化值用顯示儀表反映出來，從而達到測溫的目的。目前常用的有鉑熱電阻和銅熱電阻。
(2)半導體測溫元件，它與熱電阻的溫阻特性剛好相反，即有很大負溫度系數，也就是說溫度升高時，其阻值降低。
(3)陶瓷熱敏元件，它的實質是利用半導體電阻的正溫特性，用半導體陶瓷材料製作而成的熱敏元件，常稱為PCT或NCT熱敏元件。PCT熱敏分為突變型及緩變型二類。突變型PCT元件的溫阻特性是當溫度達到頂點時，它的阻值突然變大，有限流功能，多數用於保護電器。緩變型PCT元件的溫阻特性基本上隨溫度升高阻值慢慢增大，起溫度補償作用。NCT元件特性與PCT元件的突變特性剛好相反，即隨溫度升高，它的阻值減小。
4．利用熱輻射原理製成的高溫計
熱輻射高溫計通常分為兩種。一種是單色輻射高溫計，一般稱光學高溫計；另一種是全輻射高溫計，它的原理是物體受熱輻射後，視物體本身的性質，能將其吸收、透過或反射。而受熱物體放出的輻射能的多少，與它的溫度有一定的關系。熱輻射式高溫計就是根據這種熱輻射原理製成的。
1.1.2 國內外溫度檢測技術現狀及發展趨勢
近年來，在溫度檢測技術領域，多種新的檢測原理與技術的開發應用，已經取得了重大進展。新一代溫度檢測元件正在不斷出現和完善，它們主要有以下幾種：
1．晶體管溫度檢測元件
半導體溫度檢測元件是具有代表性的溫度檢測元件。半導體的電阻溫度系數比金屬大l~2個數量級，二極體和三極體的PN結電壓、電容對溫度靈敏度很高。基於上述測溫原理己研製了各種溫度檢測元件。
2．集成電路溫度檢測元件
利用硅晶體管基極一發射極間電壓與溫度關系(即半導體PN結的溫度特性)進行溫度檢測，並把測溫、激勵、信號處理電路和放大電路集成一體，封裝於小型管殼內，即構成了集成電路溫度檢測元件。目前，國內外也進行了生產。
3．核磁共振溫度檢測器
所謂核磁共振現象是指具有核自旋的物質置於靜磁場中時，當與靜磁場垂直方向加以電磁波，會發生對某頻率電磁的吸收現象。利用共振吸收頻率隨溫度上升而減少的原理研製成的溫度檢測器，稱為核磁共振溫度檢測器。這種檢測器精度極高，可以測量出千分之一開爾文，而且輸出的頻率信號適於數字化運算處理，故是一種性能十分良好的溫度檢測器。在常溫下，可作理想的標准溫度計之用。
4．熱雜訊溫度檢測器
它的原理是利用熱電阻元件產生的雜訊電壓與溫度的相關性。其特點如下：
(1)輸出雜訊電壓大小與溫度是比例關系；
(2)不受壓力影響；
(3)感溫元件的阻值幾乎不影響測量精確度；
因此，它是可以直接讀出絕對溫度值而不受材料和環境條件限制的溫度檢測器。
5．石英晶體溫度檢測器
它採用LC或Y型切割的石英晶片的共振頻率隨溫度變化的特性來制的。它可以自動補償石英晶片的非線性，測量精度較高，一般可檢測到0.001℃，所以可作標准檢測之用。
6．光纖溫度檢測器
光纖溫度檢測器是目前光纖感測器中發展較快的一種，己開發了開關式溫度檢測器、輻射式溫度檢測器等多種實用型的品種。它是利用雙折射光纖的傳輸光信號滯後量隨溫度變化的原理製成的雙折射光纖溫度檢測器，檢測精度在士1℃以內，測溫范圍可以從絕對0℃到2000℃。
7．激光溫度檢測器
激光測溫特別適於遠程測量和特殊環境下的溫度測量，用氮氖激光源的激光作反射計可測得很高的溫度，精度達l%；用激光干涉和散射原理製作的溫度檢測器可測量更高的溫度，上限可達3000℃，專門用於核聚變研究但在工業上應用還需進一步開發和實驗。
8．微波溫度檢測器
採用微波測溫可以達到快速測量高溫的目的。它是利用在不同溫度下，溫度與控制電壓成線性關系的原理製成的。這種檢測器的靈敏度為250kHZ/℃，精度為1%左右，檢測范圍為20～1400℃。
從以上材料可以看出，當前溫度檢測的發展趨勢組合要集中在以下幾個方面：
a．擴展檢測范圍
現在工業上通用的溫度檢測范圍為一200～3000℃，而今後要求能測超高溫與超低溫。尤其是液化氣體的極低溫度檢測更為迫切，如10K以下的度檢測是當前重點研究課題。
b．擴大測溫對象
溫度檢測技術將會由點測溫發展到線、面，甚至立體的測量。應用范圍己經從工業領域延伸到環境保護、家用電器、汽車工業及航天工業領域。
C．新產品的開發
利用以前的檢測技術生產出適應於不同場合、不同工況要求的新型產品，以滿足用戶需要。同時利用新的檢測技術製造出新的產品。
d．加強新原理、新材料、新加工工藝的開發。
如近來已經開發的炭化硅薄膜熱敏電阻溫度檢測器，厚膜、薄膜鉑電阻溫度檢測器，硅單晶熱敏電阻溫度檢測器等。
e．向智能化、集成化、適用化方向發展。
新產品不僅要具有檢測功能，又要具有判斷和指令等多功能，採用微機向智能化方向發展。向機電一體化方向發展。
1.2課題的工程背景
在工業領域，溫度、壓力、流量是最常見的三大被檢測的物理參數，其中最廣泛的還是溫度量的測量，隨著電子技術、計算機技術的飛速發展，對現場溫度的測量也由過去的刻度溫度計、指針溫度計向數字顯示的智能溫度計發展，而且，對測量的精度要求也越來越高。當然，對不同的工藝要求，其測量的精度要求不盡相同，這些是顯而易見的，譬如，在測量電機的軸溫時，可能測量的允許差達l℃以上，但在某些場合，溫度的檢測與控制需要達到很高的精度。以化工生產中聯鹼行業為例，聯鹼外冷器液氨致冷技術作為80年代中期化工部重點推廣的技改項目之一，已被各聯鹼廠相繼採用，並在生產實踐中得到不斷改進，已成為業內公認的一項成熟、有效的節能降耗技術。但至今仍存在外冷器生產能力偏低、運行周期短和節能效果不理想等問題。而外冷器進出口母液溫差是影響外冷器生產能力和運行周期的一個重要因素，從長期的生產經驗看，混合溶液每次流經外冷器時，進、出口溫差以0.5℃為宜。因此，精確測量與控制通過外冷器混合溶液的進、出口溫差是指導該生產工藝的一個重要環節。
事實上，由於精度要求較高，在實際生產中該環節的溫差測控問題一直沒能得到很好解決。經調研知，在全國范圍內幾乎所有化工集團的聯鹼行業的生產情況都如此，他們迫切希望能解決這一問題。在其它許多場合(如發酵工藝)中，溫度的准確測量與控制同樣具有相當強的實踐指導作用。目前，雖然國內外已有很多溫度測控裝置，但溫度測量的精度達到0.5℃，並能適用於類似制鹼工藝要求的外冷器低溫差的精確檢測與控制在國內尚屬空白。該課題的研究能實現外冷器溫差的高精度檢測與控制，可推廣應用到其它化工生產過程及其相關領域中需要對溫差與溫度進行高精度實時測控的場合。因此，研發高精度溫度與溫差測控系統具有很好的應用前景。
❷ 急求 恆溫槽的性能測試 實驗報告
一、實驗目的和要求
1、了解恆溫槽的構造及恆溫原理，初步掌握裝配和調試技術。
2、學會分析恆溫槽的性能。
3、掌握接觸溫度計的調節和使用。
二、實驗內容和原理
本實驗研究的是常用的控溫裝置—恆溫水浴。它通過溫度控制器控制加熱器的工作狀態從而實現恆溫的目的。當恆溫水浴熱量散失導致其溫度下降到設定值時，控制器使控制加熱器工作，系統溫度升高，當系統再次達到設定溫度時，則自動停止加熱。如此循環，可以使系統溫度在一定范圍內保持恆定。一般恆溫槽都用水作為恆溫介質，使用溫度為20～50℃左右。若需要更高恆溫溫度（不超過90℃）時，可在水面上加少許白油以防止水的蒸發，90℃以上則可用甘油、白油或其他高沸點物質作為恆溫介質。
恆溫槽一般由浴槽、溫度調節器、溫度控制器、加熱器、攪拌器和溫度指示器等部件組成。
裝配和使用恆溫槽的時候，應注意各元件在恆溫槽中的布局是否合理，注意各元件的靈敏度，注意感溫、溫度傳遞、控制器、加熱器等的滯後現象。通常，靈敏度越高，恆溫槽內溫度波動越小，各區域溫度越均勻。靈敏度是恆溫槽恆溫好壞的一個主要標志。為了提高恆溫槽的靈敏度，在設計恆溫槽時要注意以下幾點：恆溫槽介質的熱容量要大些，傳熱效果要好些，盡可能加快電熱器與接觸溫度計間傳熱的速率，感溫元件的熱容盡可能小，感溫元件與電加熱器間距離要近一些，攪拌器效率要高，作調節溫度用的加熱器功率要恰當。
三、主要儀器和設備
儀器：玻璃缸1個；溫度調節器（導電表）1支；精密電子溫差測量儀1台；溫度計1支；攪拌器1套；溫度控制器（繼電器）1台；加熱器1隻。
四、操作方法和實驗步驟
（1）將蒸餾水灌入浴槽至容積的4/5處，然後將恆溫槽所需元件按合理的排布組裝成一套恆溫槽，並接好所有的線路。
（2）打開攪拌器和加熱器，使恆溫槽內的水溫度升高，等溫度計顯示溫度為25℃左右時通過調節調節帽調節溫度調節器的溫度使之溫度在23-25℃之間，固定好調節帽。當指示燈的顯示呈紅綠交替時即可開始下一步驟。
（3）用精密溫差測量儀測量已達設定溫度的恆溫槽的溫度波動值，測定點選擇恆溫槽的上、中、下、左、中、右六點。
（4）分別測定加熱器在100V和200V電壓下恆溫槽的溫度波動曲線，每隔30s讀數一次，連續記錄15min。
五、實驗數據記錄和處理
測溫元件位置（50v電壓測定所有數據） 上 下 左 中 右
溫度/℃ 最高 0.110 0.015 0.010 0.027 0.011
最低 0.067 -0.025 -0.012 -0.024 -0.022
波動值/℃ 溫差 0.043 0.040 0.022 0.051 0.033
平均值 0.038
100V加熱功率數據：
-0.003 -0.019 0.012 0.007 -0.009 -0.025 0.011 -0.001 -0.018 0.009
0.007 -0.009 -0.024 0.014 0.001 -0.012 0.008 0.004 -0.006 -0.018
0.014 0.002 -0.015 0.002 0.013 -0.003 -0.019 0.015 0.004 -0.009
200V加熱功率數據：
0.000 0.087 0.080 0.062 0.047 0.031 0.015 -0.001 0.095 0.084
0.067 0.043 0.030 0.012 0.001 0.084 0.079 0.061 0.045 0.034
0.018 0.001 0.088 0.086 0.070 0.056 0.038 0.020 0.003 0.094
表一：100V加熱功率曲線
表二：200V加熱功率曲線
六、實驗結果與討論
1、從溫度波動曲線對比可以看出，當溫度穩定後，使用小功率加熱明顯能夠減小溫度的波動程度，因為溫度波動的數量級是小的，所需要的外部穩定熱量也是小的，因此只要小功率加熱即可滿足，使用大功率加熱反而更容易引起溫度的波動。
2、使用溫度調節器設定的溫度往往比1/10℃溫度計顯示的溫度低0.5～1℃。這與儀器的靈敏度以及信號在各個儀器間傳輸時的損耗有關，真實的溫度要以1/10℃溫度計顯示的溫度為准，溫度調節器只是起到一個相對調節的作用，而不需要關心它的讀數。
3、恆溫時不能以接觸溫度計的刻度為依據，也不能以控溫器的溫度顯示器為依據，必須以恆溫槽中1/10℃溫度計為准。
4、本實驗中水的溫度降低的速度比較慢，所以要謹慎操作，在水溫達到25℃之前調節好控制器，如果不慎溫度超過25℃的話可加入少量的冷水。
5、課後思考題
（1）如何提高恆溫槽的靈敏度？
答：a 恆溫介質流動性好，傳熱性能好，控制靈敏度高
b 加熱器功率要適宜
c 攪拌器速度要足夠大
d 繼電器電磁吸引電鍵，後者發生機械作用的時間愈短，斷電時線圈中的鐵芯剩磁愈小，控制靈敏度就高。
e 電接點溫度計熱容小，對溫度的變化敏感，則靈敏度高
f 環境溫度與設定溫度差值越小，控溫效果越好
（2）從能量守恆的角度來討論應如何選擇加熱器的功率大小？
答：應選擇小功率加熱。
（3）你認為可以用哪些測溫元件來測量恆溫槽溫度波動？
答:1/10℃玻璃溫度計，貝克曼溫度計。