高溫計

術語簡介

測量較高溫度的儀器。以光學高溫計和輻射高溫計兩類最為重要。

在光學高溫計中，燈絲加熱到標定的熱度，與高熱物體的顏色相比較，調整燈絲熱度，使其顏色與高熱物體相一致，燈絲的溫度即為高熱物體的溫度。

在輻射高溫計中，將來自物體的輻射集中在溫差電堆（thermopile）上，根據其所截獲的熱輻射量產生相應的電壓，再將電壓換算為該物體的溫度。

高溫計是有兩種形式：

1）一種用於測量熔池溫度的裝置，包括：耐火材料安裝套筒以及光學高溫計；

2）一般指測量溫度高於 500℃所使用的溫度計。常用的高溫計有光學高溫計、比色高溫計及輻射高溫計等。

此外，熱電偶溫度計也可以用來測量3000℃以下的高溫。但因熱電偶溫度計的測量範圍可低到－200℃，所以一般不把它歸於高溫計內。

最常用的光學高溫計是隱絲式光學高溫計。

測量方法有兩種：一是調節電阻R以改變燈絲亮度,當它與待測光源像的亮度相等時，燈絲在光源的像上消失,這時由電錶G上讀出物體的亮度溫度；或用補償法由電位差計測量電流的精確值，再通過計算求出亮度溫度，後一方法適用於精密測量溫度。

二是保持燈絲亮度為某一恆定值，旋轉一塊厚度隨角度改變的吸收玻璃，當物體像的亮度與燈絲亮度相同，由吸收玻璃的轉角可讀取物體的亮度溫度值。

光學高溫計上的溫度標示值可利用標準溫度燈確定。標準溫度燈如圖1b所示，它可以復現900～2500℃範圍內的亮度溫度,也可以作光源。

利用隱絲式光學高溫計可測出700～3000℃的溫度。更換燈泡和物鏡附加的吸收玻璃還可測更高的溫度。

另一種是光電高溫計，它的基本原理與光學高溫計相同。它們的主要差別是光電高溫計用光電轉換器件代替人眼比較亮度，因而測量結果不受人的主觀因素的影響。有的光電高溫計還採用光電倍增管作為轉換器件,從而大大提高了儀器的靈敏度，並可以進行連續測量和自動記錄。

有些光電高溫計還採用干涉濾光片代替紅色濾光片，從而提高了工作波長λ的精度。精密光電高溫計已作為基準高溫計使用，利用它復現“1968年國際實用溫標”中高於1064.43℃的溫度。

又稱比率高溫計或雙色高溫計，是測量物體色溫度的高溫計。

當非黑體的兩個確定波長λ1和λ2的光譜輻射度之比L(λ1)/L(λ2)等於某一溫度下黑體的同樣兩個波長的光譜輻射度之比時，則黑體的溫度就稱為此非黑體的色溫度。

比色高溫計的測量範圍為800～2 000℃，測量精度可接近量程上限的±1%。比色高溫計的優點是測量的色溫度值很接近真實溫度。在有煙霧、灰塵或水蒸氣等環境中使用時,由於這些媒質對λ1及λ2的光波吸收特性差別不大，所以由媒質吸收所引起的誤差很小。

對於光譜發射率與波長無關的物體（灰體）可直接測出其真實溫度。上述優點都是其他類型的光測高溫計所沒有的。色溫度的溫標是由亮度溫度確定的，因而比色高溫計的測量精度比光電高溫計的差；但由於比色高溫計使用方便，在冶金和其他工業中的套用仍較廣泛。