儀器基礎(chǔ)知識(2)
儀器基礎(chǔ)知識
電阻溫度計：分為金屬電阻溫度計和半導(dǎo)體電阻溫度計，都是根據(jù)電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導(dǎo)體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應(yīng)用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。
溫差電偶溫度計：是一種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的測溫儀器。利用溫差電現(xiàn)象制成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現(xiàn)電動勢，因而有電流通過回路。通過電學(xué)量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。這種溫度計多用銅——康銅、鐵——康銅、鎳銘——康銅、金鈷——銅、鉑——銠等組成。它適用于溫差較大的兩種物質(zhì)之間，多用于高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達(dá)3000℃的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。?
高溫溫度計：是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構(gòu)造都比較復(fù)雜，這里不再討論。其測量范圍為500℃至3000℃以上，不適用于測量低溫。
指針式溫度計：是形如儀表盤的溫度計，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多，因此當(dāng)溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(zhuǎn)(指向高溫);反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(zhuǎn)(指向低溫)。
玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點(diǎn)及凝固點(diǎn)的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點(diǎn)是測量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠(yuǎn)傳，易碎。
壓力式溫度計：壓力式溫度計是利用封閉容器內(nèi)的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細(xì)管和指示表三部分組成。它是最早應(yīng)用于生產(chǎn)過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)仍然是就地指示和控制溫度中應(yīng)用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點(diǎn)是：測溫范圍有限制，一般在-80~400℃;熱損失大響應(yīng)時間較慢;儀表密封系統(tǒng)(溫包，毛細(xì)管，彈簧管)損壞難于修理，必須更換;測量精度受環(huán)境溫度、溫包安裝位置影響較大，精度相對較低;毛細(xì)管傳送距離有限制。
熱電偶溫度計：熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成。金屬接點(diǎn)在不同的溫度下，會在金屬的兩端產(chǎn)生不同的電位差。電位差非常微小，故需靈敏的電壓計才能測得。由電壓計的讀數(shù)，便可知道溫度為何。
液晶溫度計：用不同配方制成的液晶，其相變溫度不同，當(dāng)其相變時，其光學(xué)性質(zhì)也會改變，使液晶看起來變了色。如果將不同相變溫度的液晶涂在一張紙上，則由液晶顏色的變化，便可知道溫度為何。此溫度計之優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)容易，而缺點(diǎn)則是精確度不足，常用于觀賞用魚缸中，以指示水溫。
實驗儀器：萬用表、臺式萬用表、指針表、示波器、信號發(fā)生器、LCR電橋、頻率計、耐壓測試儀、臺式絕緣電阻測試儀、臺式泄漏電流測試儀、臺式接地電阻測試儀、電源、電參數(shù)測試儀、音-視頻測試儀、數(shù)字設(shè)備測試儀、失真儀、靜電放電測試儀、自動元件分析儀、線圈圈數(shù)測量儀、自動變壓器測試系統(tǒng);
熱工儀表：紅外線測溫儀、紅外熱像儀、接觸式測溫儀、溫濕度測試儀、在線紅外測溫儀、在線紅外熱像儀;
環(huán)保儀器：噪音測試儀、風(fēng)速測試儀、有毒氣體測試儀、鹵素氣體測試儀、煙氣分析儀、溫濕度儀表、氣密撿漏儀、氣體檢測儀、照度計;
光通信測量儀器：光譜分析儀、光時域反射計、光纖對接器、光纖可視故障定位儀、光纖熔接機(jī)、光纖切割機(jī)、光源、光功率計、光纖多用表、光回波損耗測試儀、誤碼測試儀;
無損測量試儀：轉(zhuǎn)速表、測振儀、超聲波涂層測厚儀、測距儀、硬度計、粗糙度儀、超聲波探傷儀、激光測徑儀、涂層測厚儀、手持式合金分析儀、金屬設(shè)備缺陷診斷儀、便攜式電纜故障檢測儀、雷達(dá)測速儀、防腐層狀況檢測儀、電火花測試儀;
電力儀器：鉗形表、兆歐表、漏電流鉗表、鉗形接地電阻測試儀、高壓絕緣電阻測試儀、線纜測高儀、接地電阻測試儀、功率因數(shù)表、電力專用非接觸檢相器、漏電開關(guān)測試儀、回路阻抗抗測試儀、電力綜合測試儀、線路尋蹤器、電力質(zhì)量分析儀。
儀器的用途
儀器用途多種多樣，在科學(xué)研究的實驗室里、在醫(yī)學(xué)研究和實踐中儀器是非常重要的科研工具和裝置;隨著中國工業(yè)自動化水平的不斷提高，各種新式儀器研發(fā)、制造的進(jìn)步和更新非?？欤诠I(yè)生產(chǎn)和過程控制領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
1、儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提和根本保障。人類發(fā)展史上任何一次大的飛躍都是基于工具的巨大創(chuàng)新和根本變革驅(qū)動的，作為“工具”的科學(xué)儀器的發(fā)展和創(chuàng)新往往是催生科技創(chuàng)新的重要要素。
2、儀器是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防安全的重要保障。儀器是保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全不可或缺的重要基礎(chǔ)條件。首先，著名科學(xué)家錢學(xué)森先生指出：“新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由測量技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成。測量技術(shù)則是關(guān)鍵和基礎(chǔ)”。
3、儀器是推進(jìn)和諧社會建設(shè)的重要力量。現(xiàn)今，全球的資源枯竭、環(huán)境污染等問題成為社會健康發(fā)展的瓶頸;食品安全問題、公共突發(fā)事件、疾病診斷、易燃易爆化學(xué)危險品等給人民的生活帶來了嚴(yán)重影響，這些重大問題的解決都離不開先進(jìn)的檢測技術(shù)和手段。
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