溫度測量的基本概念

溫度測量的基本概念

溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和實用溫標。
一、華氏溫標
華氏溫標（oF）規定：在標準大氣壓下，冰的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180等分，每第分為報氏1度，符號為oF。
二、攝氏溫度
攝氏溫度（℃）規定：在標準大氣壓下，冰的熔點為0度，水的沸點為100度，中間劃分100等分，每第分為報氏1度，符號為℃。
攝氏溫度值t和華低溫度值tF有如下關系：

三、熱力學溫標
熱力學溫標又稱開爾文溫標，或稱溫標，它規定分子運動停止時的溫度為零度，記符號為K。
四、實用溫標
實用溫標是一個協議性溫標，它與熱力學溫標相接近，而且復現精度高，使用方便。目前通用的溫標是1975年第15屆權度大會通過的《1968年實用溫標—1975年修訂版》，記為：IPTS—68（Rev—75）。但由于IPTS—68溫示存在一定的不足，計量委員會在18屆計量大會第七號決議*予1989年會議通過了1990年溫標ITS—90，ITS—90溫標替代IPTS—68。我國自1994年1月1日起全面實施ITS—90溫標。
1990年溫標（ITS—90）簡介如下。
1、溫度單位
熱力學溫度（符號為T）是基本功手物理量，它的單位為開爾文（符號為K），定義為水三相點的熱力學溫度的1/273.16。由于以前的溫標定義中，使用了與273.15K（冰點）的差值來表示溫度，因此現在仍保留這各方法。用這種方法表示的熱力學溫度稱為攝氏溫度，答號為t，定義為： 式中：t/℃--分子為攝氏溫度，分母為攝氏溫度的單位；T/K—分子為開爾文溫度，分母為開爾文溫度的單位。
根據定義，攝氏度的大小等于開爾文，溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。
溫標ITS—90同時定義開爾文溫度（符號為T90）和攝氏溫度（符號為t90）。T90和t90之間的關系與T和t一樣，即：

它們的單位及符號熱力學溫度T和攝氏溫度t一樣。
2、溫標ITS—90的通則
ITS—90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的zui高溫度。ITS—90是這樣制訂的，即在全量程中，任何溫度的T90值非常接近于溫標采納時T的*估計值，與直接測量熱力學溫度相比，T90的測量要方便得多，而且更為精密，并具有很高的復現性。
3、ITS—90的定義
*溫區為0.65K到5.00K之間， T90由3He和4He的蒸氣壓與溫度的關系式來定義。
第二溫區為3.0K到氖三相點（24.5661K）之間T90是用氦氣體溫度計來定義，
第二溫區為平衡氫三相點（13.8033K）到銀的凝固點（961.78℃）之間，T90是由鉑電阻溫度計來定義.它使用一組規定的定義固定點及利用規定的內插法來分度，
銀凝固點（961.78℃）以上的溫區，T90是按普朗克輻射定律來定義的，復現儀器為光學高溫計，
ITS—90的定義固定點共17個，列于表
表 ITS—90定義固定點

注： 1、除3He外，其他物質均為自然同位素成分， e-H2為正、促分子態處于平衡濃度的氫。
2、對于這些不同狀態的定義，以及關復現這些不同狀態的建議，可參“ITS—90補充資料”。
表中各符號的含義為：V—蒸氣壓點；T—三相點，在此溫度下，固、液和蒸氣相呈平衡；C—氣體溫度計；M、F—熔點和凝固點，在101325Pa壓力下，固、液相的平衡溫度。