等离子体性质的测量

等离子体性质的测量

王玉萌06300190034

（复旦大学物理学系上海）

【摘要】：通过DH2005型直流辉光等离子体试验装置进行对等离子体性质的测量，包括直流辉光伏安特性的测量、帕邢定律的验证以及郎缪尔双探针法测等离子体参数。根据实验结果，讨论各种因素对等离子体性质的影响。

【关键词】：等离子体性质

一、引言

等离子体技术是一个关系国家能源、环境、国防安全的重要技术，在国内关于等离子体技术的研究和教学远远落后于等离子体技术在工程中的应用，具体体现在很多领域如微电子、光学镀膜等领域。直流辉光等离子体教学实验装置在经典直流放电管的基础上加以改进，工作气体、工作气压、电极距离等参数均可单独或组合调控，从而利用该装置可以系统研究等离子体的激发原理和影响因素。

二、实验原理

1、直流低压放电原理

气体低压放电课分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电弧放电。其中各个阶段的放电在不同的应用领域有广泛的应用。这三个阶段的划分从现象上来看是放电强度的不同，从内在因素来看是其放电电压和放电电流之间存在着显著差异。经典的直流低气压放电在正常的辉光放电区示意图如图：

从左至右，其唯象结果如下：

阴极区：包括阴极，Aston暗区，阴极辉区和克洛克斯暗区。

负辉光区：整个放电管中最亮的区域。其中电场相当低。几乎全部电流由电子运载，电子在阴极区被加速产生电离，在负辉光区产生强爆发。法拉第暗区：在这个区域里，由于在负辉光区里的电离和激发作用，电子能量很低。净空间电荷很低，轴向电场也很小。

正电柱：正电柱是准中性的，电场很小，一般是1v/cm。这种电场的大小刚好足以在它的阴极端保持所需的电离度。空气中正电柱等离子体是粉红色至蓝色。正电柱是一个长的均匀的辉光，是等离子体最均匀的部分，也是本实验中探针放置的位置。

阳极辉光区：阳极辉光区是在正电柱的阳极端的亮区，比正电柱稍亮一点，在各种低气压辉光放电中并不总有。它是阳极鞘层的边界。

阳极暗区：阳极暗区在阳极辉光和阳极本身之间，他是阳极鞘层，他有一个负的空间电荷，是在电子从正电柱向阳极运动中引起的，其电场高于正电柱的电场。

2、帕邢定律：

直流气体放电中，气体的击穿电压由帕邢定律决定：

这表明特定气体的击穿电压仅仅取决于pd的乘积。

3、等离子体参数与探针法原理

等离子体参数：

①等离子体密度：单位体积内某带电粒子的数目。n i代表粒子浓度，n e表示电子浓度

②等离子体温度：对于平衡态等离子体（高温等离子体），温度是各种热运动的平均量度；对于非平衡态等离子体（低温等离子

()

1

ln[/ln(1)]

b

Cpd

V f pd

Apd

γ

==

+

体），由于电子、离子可以达到各自的平衡态，故要用双温模型予以表述。一般用T i 表示等离子体温度，T e 表示电子温度。本实验的对象是低温等离子体。

③徳拜长度：等离子体内电荷被屏蔽的半径，表示等离子体内能保持的最小尺度。当正负电荷置于等离子体内部是就会在其周围形成一个异号电荷的“鞘层”。

朗谬尔双探针诊断原理：

实验原理电路图

对于插入等离子体的双探针，设A 1，A 2

分别为探针1和探针2的表面积，则探针间的电压：

V= V 1 - V 2> 0 (1) V 1，V 2分别为探针1、2的电位。

流过探针1和探针2的离子电流和电子流分别为i 1+，i 1-，i 2+，i 2-，则探针系统浮动的条件为：

i 1+ + i 1- - i 2+ - i 2- =0 (2) 在整个闭路电路

I= i 1- - i 1+ = i 2+ - i 2- (3) 令j r 为随机电子流密度，则

i 1- = A 1j r exp(eV 1/kT e ) i 2- = A 2j r exp(eV 2/kT e ) (4)

由(1)、(3)式得

(I+i 1+)/(i 2+-I)=A 1/A 2exp(eV/kT e ) (5)

当A 1=A 2时，有 i 1+ ≡ i 2+ ≡ i 2+ 可得

I = I + tanh(eV/2kT e ) (6) 对I 求微分即可得到电子温度：

三、实验内容

1、辉光放电I-V 曲线 12

24e D kT me λ??= ?

?

?

(0,0)

2I V i

e eI T dI

k

dV ==

=

理想双探针实验曲线

如图，随着两极板电压的增大，辉光电流增大，但非线性，电压越大，电流增大的速度越快。而在相同电压下压强越高电流越大，原因是压强越大管内气体浓度越高，等离子体导电性越好，因而电流越强。

2、气体击穿电压与pd乘积的关系

实验中令pd=4Pa*m,改变极板距离测量了5组数据，得到V b=527V,误差<1.5%。

在测量击穿电压与pd乘积关系时，固定极板距离d单调增加气压p测量7组数据，结果表明pd越大V b越大。然而降低气压重复测量时发现击穿电压有明显降低。

3、双探针测量电子温度实验通过分别改变功率和压强，测量了（2w，20Pa）、（2w，40Pa）、（4w，40Pa）3组探针

由数据来看，功率越大，压强越小，电子温度越高。需要说明的是，并非曲线越陡峭电子温度就越高。

理想双探针曲线中电压升高探针电流有饱和值，而实验曲线中电流会一直增大。这是因为理想状态下探针拦截电子面积不变，电压增大到一定值探针周围电子浓度趋于饱和，电流也达到饱和；实际中探针周围会形成一个一号电荷的“鞘层”，鞘层面积会随着电压增大而增大，这样电压越大探针拦截电子的能力越大，电流会一直增大。

回头来看曲线的陡峭程度，不同功率气

对比左图发现极板电压越高曲线越陡峭，这是因为极板电压越高管内等离子体浓度越大，这样探针周围鞘层的浓度就越大，探针拦截电子能力相应增大。即增大探针电压时探针拦截电子的能力随极板电压的增大而提高。因而探针曲线的陡峭程度由极板电压决定。

零点附近探针I-V曲线线性很差，这是由于零点附近探针电流很小，而仪器测量精度有限，显示读数误差较大，甚至会在某些区域相邻点读数相等，即曲线斜率为零，成为一个平台。

四、小结

通过本实验对等离子提的性质有了一个初步的认识，实验中最大的问题就是如何选择合适的参数。比如测量辉光放电伏安曲线时，气压选的太高容易使辉光电流震荡不定；在击穿电压的测量中，极板距离太近容易在击穿时产生瞬间高压而产生报警，极距离过远又容易产生较大误差；用双探针测量电子温度时如果功率气压选取不适就不容易形成明显对比，也不利于分析原因。

对于击穿电压的测量实验中出现的不可重复性，至今没有找到答案。不过由此想到可能有其他外界因素影响等离子体性质，以后可以进一步研究温度、光强等因素对等离子体的影响。

五、致谢

感谢乐永康老师给予本实验的指导，在实验中帮助排除仪器的故障；另外感谢高雪辰、李欣、陈金杰同学在讨论中给予启发性的建议。参考文献：

[1]DHPD-1型等离子体诊断仪使用说明书.杭州大华科教仪器研究所

[2]严伟，刘文正，李成柳.探针法在直流辉光放电等离子体测量中的应用.北京交通大学

电感耦合等离子体发射光谱仪技术参数

电感耦合等离子体发射光谱仪技术参数 设备名称：电感耦合等离子体发射光谱仪 数量：1套 1、工作条件： 1.1 适于在交流电源相电压为230V±10％，频率50/60Hz的中国电网条件下长期正常工作； 2、设备用途 主要应用于对用于对各类样品中主量、微量及痕量元素的定性、半定量和定量分析， 仪器以固体检测器为基础，由进样系统、高频发生器、等离子体炬、光路系统、检测器、分析软件和计算机系统组成，全自动控制，仪器监控仪表全部由计算机控制. 3、技术规格与要求： 3.1技术规格 ★1具备耐HF酸，分析1ppm的锰标准溶液，Mn 257nm谱线的强度大于990万cps。 2蠕动泵为四通道系统。具有智能快速冲洗功能，随时监测特定的谱线 3炬管、雾室和雾化器为一体式设计,雾室、雾化器和等离子体相互分隔。具有雾化器压力提示功能，随时监控雾化器是否堵塞。提供软件截屏作为证明资料。 ★4自激式射频发生器，频率40.00MHz以上。功率稳定性优于0.1%。射频发生器的功率传输效率优于80%。最大功率≥1500W。提供软件截屏作为证明资料 ★5等离子体为垂直式，轴向、轴向衰减和径向、径向衰减四种观测方式，具有实时全彩色摄像系统，在仪器的控制软件中可以实时全彩色看到等离子体的运行图形，并观察炬管、炬管中心管是否变脏需要清洗。至少可设置1/500秒、1/1000秒、1/2000秒摄像速度抓拍等离子体。提供软件截屏作为证明资料。6免维护的平板或线圈等离子体且无需循环冷却水或气体进行冷却。 ★7等离子体气、雾化器、辅助气全部采用质量流量计控制，连续可调。等离子体正常运行的氩气消耗总量小于11升/分钟。 ★8光学系统高性能二维(交叉)色散中阶梯光栅(或棱镜)，波长范围包含170-900nm。 能测试Cs894.347、Cl894.806nm；提供光谱图及标准曲线作为证明资料并作为验收指标。 9固态检测器，其形状与中阶梯二维光谱图完全匹配且无紫外线转换荧光涂层。强光和弱光同时测量采用不同的积分时间，避免检测器的损坏。 10 计算机控制系统与数据工作站为主流品牌最新款高配置商务机型，配激光高速打印机。软件为全中文多任务操作。控制软件可以在中文版Windows 7下运行，可以脱离仪器安装在其它计算机上进行模

瞬态法热物性测试仪

SHT-20 热物性瞬态自动测试仪简介及使用说明

0概述 众所周知，固体材料的热导率、热扩散系数、比热等热物理性质，随着材料，材料的结构、密度、多孔性、导电性、含湿率和温度的不同而变化。有些材料还与方向有关。对应于不同的材料和不同的试验条件，测量值会有很大的差异。测量材料的热物理性质，在科学研究和工程应用上，具有至关重要的意义；热物性测量与力学测量、电学测量、光学测量等一样，是物性研究和应用的基本测量技术之一。 材料热物理性质可以用稳态法或瞬态法进行测量。目前，国内、外主要使用稳态法测量材料的热导率。本仪器采用瞬态法测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热等热物理性质。所谓瞬态测量，是指在加热升温，或停止加热后的降温过程中，实现对材料热物理性质的测量。瞬态测量不要求恒温环境，测量系统也无需达到或保持热平衡状态。 SHT-20材料热物性瞬态自动测量仪，是一种新型的材料热物性测量仪器，也是替代稳态法测量仪器的升级换代产品。 本仪器用平面热源加热，在室温附近，可以分别用脉冲法或恒流法等两种不同的测量方法，测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热。 本仪器可广泛用于冶炼、能源、环保、建筑、热力工程和新材料研制等行业，作为科学研究，物性检测、生产过程控制与产品质量检验等领域；也可以用于理工科学生的物理实验、建筑物理实验，材料物理实验中，作为热物性测量的主导仪器。 该仪器将A/D 转换技术、数值计算技术、计算机应用技术和瞬态测量技术等多种高新技术，运用于材料的热物性测量中，实现了热物性测量的自动化。仪器的结构合理，运行稳定，质量可靠，准确度高，运行成本不到稳态测量的十分之一，测量时间不超过300秒。 一仪器规格及主要技术指标 1.1规格、参数 试件尺寸：主试件： mm xmm mm mm mm xmm 202;200200≤≤××辅试件1：xmm D 3≥辅试件2：xmm d 2≥平面热源：有效发热面积mm mm 200200×1.2直流稳流电源 输入：电功率：100W 交流：220V 频率：50Hz 输出：直流电流在0.01-1.000A 之间精密可调。在热测量过程中，电流波动幅度： A I 001.0≤?1.3运行环境 温度：室温湿度：<85% 1.4主要技术指标 温度范围：室温—100℃ 热导率测量范围：0.03—1000[W/(mK)]热扩散系数测量范围：0.01—1000[mm 2/s]热导率不确定度：≤±1%

表面温度测量方法

表面温度测量方法 表面热电偶在结构上坚固得多，并且不受因安装材料或方法所引起的应变的影响。它们具有设计简单的固有特点，从而使成本较低。所有热电偶表面传感器都具有能够在与表面热电阻传感器相比高出很多的温度下正常工作以及响应更加快速的特定。但是，热电偶传感器生成的电压信号较低，可能需要进行附加放大，这在电气噪声很高的环境中是一个缺点。 与表面热电偶传感器不同，表面热电阻传感器不需要参考点、冰浴或温度补偿电路。这些传感器具有非常低的热质量，因此可提供真实的表面温度测量值以及快到50ms的响应时间。铂传感器被公认为是一种精密温度测量传感器，它可在-190℃～660℃温度范围来定义国际温标（ITS-90）。将铂温度计选择作为首要标准的主要原因是，它的电阻温度参数具有优异的稳定性和重复性。表面热电阻的信号输出大小是热电偶输出的50～200倍。这意味着温度测量常常可使用标准仪表来进行。 TOBTO拓必拓TM-1300A微型测温笔主要用于物体表面温度的精确测量。 TOBTO拓必拓TM-1300A微型测温笔特点： 1、LCD4位数字液晶显示 2、采用集成电路稳定可靠 3、使用充电锂电池，使用周期长

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托卡马克边缘等离子体与壁材料相互作用课程报告

托卡马克边缘等离子体与壁材料相互作用 课程报告 题目：磁约束核聚变托卡马克等离子体 与壁相互作用研究进展 姓名： 学号; 专业： 指导教师： 日期：

磁约束核聚变托卡马克等离子体与壁相互作用研究进展 核聚变能是潜在的清洁安全能源, 其最终的实现对中国能源问题的解决尤其重要。磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现面临两大瓶颈问题: 高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其中关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用( Plasma-Wall Interact ions, PWI) 过程和机理的深入理解。PWI现象主要发生在托卡马克磁场最外封闭磁面以外的边界等离子体( 又称为刮削层, Scrapped-Off Layer,SOL)和直接接触SOL的面对等离子体材料( Plasma-Facing Materials, PFM )区域内。因此, PWI问题直接决定了聚变的装置运行安全性、壁材料研发进程和未来壁的使用寿命。弄清PWI的各种物理过程和机理并施以有效的控制, 是未来核聚变能实现的重要环节。 1 前言 随着化石能源的枯竭, 人类面临着严重的能源危机。核聚变能是潜在的清洁安全能源, 其燃料氘大量存在于海水之中, 几乎取之不尽用之不竭。因此, 核聚变能被认为是人类能源问题的终极解决方式。核聚变能的最终实现对中国能源问题的解决尤其重要。因为库仑排斥作用使核聚变反应非常困难, 使用强磁场约束等离子体并加热至极端高温的托卡马克 式是目前最有可能实现受控热核聚变的方法, 而可能实现长脉冲( 稳态)高参数运行的全超导磁约束托卡马克则是目前最有发展前途的热核聚变装置。2006 年11月, 欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度和中国七方在巴黎正式签署协议, 启动全超导磁约束国际热核实验堆( International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER ) 建设, 项目耗资120 亿美元, 将于2018 年在法国Cadarache建成, 预计可以产生500 MW 的能量。ITER 计划是目前世界上仅次于国际空间站的又一项国际大科学工程项目, 是人类开发洁净新能源的一次大胆尝试。这一计划将集成当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果, 是人类受控核聚变研究走向实用的关键一步。ITER 计划是中国有史以来参加的规模最大的国际科技合作项目。 在国内, 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所(以下简称等离子体所) 在20世纪90年代,建成了HT - 7超导托卡马克, 是世界上少数几个超导装置之一。2006年, 等离子体所又独立建成了世界上第一个具有非圆截面的全超导托卡马克( Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST , 是当今世界上最先进的磁约束热核聚变研究装置之一。目前,EAST 正在开展与ITER 相关的各项工程和物理研究, 如长脉冲( 稳态) 等离子体的稳定控制、等离子体驱动和加热、偏滤器物理、先进壁材料和部件研发及其与托卡马克等离子体相互作用等。核工业西南物理研究院是国内最早开展核聚变研究的研究单位,在高温等离子体物理研究方面取得了令人瞩目的成绩。建成的HL - 2A装置已经成功地进行了偏滤器位形放电并获得了高约束等离子体。全面展开的对HL-2A 的升级改造工作，并已完成。 磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现面临两大瓶颈问题: 高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其中, 关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用( Plasma-W all Interactions, PWI)过程和机理的深

等离子体特性实验

实验简介 等离子体是由大量的带电粒子组成的非束缚态体系，是继固体、液体、气体之后物质的第四种聚集状态。等离子体有别于其他物态的主要特点是其中长程的电磁相互作用起支配作用，等离子体中粒子与电磁场耦合会产生丰富的集体现象。气体放电是产生等离子体的一种常见形式，在低温等离子体材料表面改性、刻蚀、化学气相沉积、等离子体发光等方面有广泛的应用，同时也是实验室等离子体物态特性研究的重要对象。气体放电实现的方式可以千差万别，但产生放电的基本过程是利用外（电）场加速电子使之碰撞中性原子（分子）来电离气体。 本实验的目的是领会气体放电的基本原理和过程；掌握常规的静电探针诊断方法；了解等离子体中离子声波的激发、传播、阻尼等基本特性。 实验原理 ?气体放电原理与实验装置 ●利用电子对中性气体的轰击使气体电离是产生等离子体的一种 常见的方法。在直流放电情况下，当灯丝（钨、鉭）达到足够高 的温度时，许多电子会克服表面脱出功而被发射出来。这些初始 电子在外加的直流电场中加速，获得足够的能量与中性气体碰撞 并使之电离。室温下大多数常用气体的第一电离能在20eV左右， 故而施加于阴极（灯丝）与阳极（本实验中为真空室壁）之间的 电位差必须高于20V。遭轰击而被剥离的电子称为次级电子，与 初始电子相比，次级电子的能量较低。等离子体中大多数电子是 次级电子。电子碰撞电离截面在能量为几十电子伏左右达到最大， 通常在阴极与阳极之间施加30~100V电压就可以形成稳定的直流 放电。 ●有几种因素限制了电极间产生的放电电流的大小。首先是阴极的 电子发射能力的限制，阴极表面的发射电流密度由理查森 （Richardson）定律给出：

测量物体表面温度的传感器大全

物体表面温度传感器型号大全，测量物体表面温度可以从中选择适合自己的 1：贴片式温度传感器 贴片式温度传感器JCJ100TTP和被测物体接触面积大，接触紧密，所以在一些表面温度测量方面具有比较明显的优势：测温准确性高、反应速度快，体积小方便固定安装。 2磁性温度传感器 通过磁性吸附在金属表面，一方面非常方便安装固定，另一方面不需打孔固定，对被测物表面不会产生破坏，保护被测物体的完好性。 3：螺纹固定温度传感器 螺纹固定式温度传感器JCJ100ZBS由接线盒、固定螺纹和保护管三部分组成。产品可广泛应用测量气温、液体温度、油温及物体表面温度等。 常温情况可以选择铜热电阻作为感温元件或者数字温度传感器

高温下选择铂热电阻可以测量的范围（-200～600）℃ 4：固定法兰式温度传感器 JCJ100ZGFS与上一种温度传感器不同地方在于固定方式的不同一个采用螺纹固定一个采用法兰式的固定方法 5：直角弯头式温度传感器 直角弯头式温度传感器JCJ100ZZW由接线盒、弯头部分和保护管三部分组成。产品可广泛应用测量气温、液体温度、油温及物体表面温度等。用于生产现场存在高温和有害气体对热电阻接线盒有影响，或不宜直接水平及垂直安装场合。 铂热电阻作为元件：Pt100、Pt500、Pt1000（-200～600）℃

6：WZ系列装配式热电阻 装配式热电阻主要以Pt100作为感温元件，进口薄膜铂电阻具有测量精度高、机械强度高，抗震性能好等特点。装配式热电阻可以测量-200～600℃范围内的气体、液体和蒸汽及固体表面或内部温度。 7：WR系列铠装式热电偶 铠装式热电偶具有测量温度范围大、反应速度快，动态误差小、可弯曲安装，机械强度高，耐压性能好等特点。铠装式热电偶一般可以测量0～1300℃范围内的气体、液体和蒸汽及固体表面或内部温度。铠装式热电偶可以配套数字仪表、记录调节仪表、PLC、数据采集器或计算机使用，作为新一代的温度传感器，它可广泛用于冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防及科研等各部门。

等离子体发生器

等离子体发生器 创建时间：2008-08-02 等离子体发生器(plasma generator) 等离子体是电离的气态物质，是离子体。例如不是H2而是H++e。但就宏观讲，它的电性是中和的，故称等离子体。产生等离子体的装置，俗称等离子枪。等离子体也不一定是高温的，例如高空的电离层、辉光放电、人体血液等。就等离子体分类说，冶金用等离子体属低温等离子体中的热等离子体，其重粒子温度在3×103～3×104K。从其产生途径讲则是电弧等离子体或高频等离子体。 一般特性等离子体是由电能转换出来的高温新能源。主要特性有：(1)能量高度集中，形成高温。例如非转移弧发生器的等离子体火炬的焓值常在16000～32000kJ／m3，比高炉热风的焓值高出10～20倍。至于转移弧，其焓值将更高。(2)氧位可调。可以是氧、氩直到氢的等离子体。(3)由于是气体电弧，传热可以是辐射也可以有对流。(4)电系统可用交流或直流，但常用直流，故有高的功率因数。 分类通常等离子体发生器可分为两类：(1)高频等离子体发生器。它类似高频感应炉，但它的频率较高，常处于无线电波范围，例如20MHz。但这类装置功率小、效率低，功率常只有数十千瓦。多用于球化、超细粉制备等。(2)冶金工业常用的电弧等离子体发生器。它是将气体吹过电弧，迅速吸收能量，使之离子化，一旦离开电极，气体又极快复合成分子状态而放出能量。它又有两类，基本结构形式如图1，一种(图1a)称为转移弧，在启动时是负电极与中间正电极(此电极常用不同名称，如校准器等)起弧，再经转移开关将正电极转移到工件上形成等离子体电弧故名；另一种(图1b)为非转移弧，发生器本身就具有正负两极，直接起弧，这电弧又被等离子气体吹出形成等离子体火炬。前者常作为熔池加热器，后者则作为气体加热器使用。不论哪一类装置，其简单启动方式是，在电极间连一细铜丝，通电熔断铜丝生成火花而起弧，也可有专用的高频发生器在电极间施放高频火花而起弧，方法是多样的。 阴极阴极 a b

常用的温度测量方法

常用的温度测量方法 温度的测量方法，按照测量温度所使用工具以及原理的不同，通常分为以下几种： 电阻变化：热敏导体或半导体在受热后导致的电阻值变化。 热膨胀：固体、气体、液体等在受热后发生的热膨胀。 热电效应：不同材质导线连接的闭合回路，两接点的温度不同，造成回路内所产生热电势。 热辐射：物体的热辐射随温度的变化而变化。 其它：射流测温、涡流测温、激光测温等。 下表是各种不同温度计的量程和优缺点比较 （一）玻璃管温度计 1. 常用玻璃管温度计 特点：玻璃管温度计结构简单、价格便宜、读数方便，而且有较高的精度 种类：实验室用得最多的是水银温度计和有机液体温度计。水银温度计测量范围广、刻度均匀、读数准确，但玻璃管破损后会造成汞污染。有机液体（如乙醇、苯等）温度计着色后读数明显，但由于膨胀系数随温度而变化，故刻度不均匀，

读数误差较大。 2. 玻璃管温度计的安装和使用 （1）玻璃管温度计应安装在没有大的振动，不易受碰撞的设备上。特别是有机液体玻璃温度计，如果振动很大，容易使液柱中断。 （2）玻璃管温度计的感温泡中心应处于温度变化最敏感处。 （3）玻璃管温度计要安装在便于读数的场所。不能倒装，也应尽量不要倾斜安装。 （4）为了减少读数误差，应在玻璃管温度计保护管中加入甘油、变压器油等，以排除空气等不良导体。 （5）水银温度计读数时按凸面最高点读数；有机液体玻璃温度计则按凹面最低点读数。 （6）为了准确地测定温度，用玻璃管温度计测定物体温度时，如果指示液柱不是全部插入欲测的物体中，会使测定值不准确，必要时需进行校正。 3. 玻璃管温度计的校正 玻璃管温度计的校正方法有以下两种： （1）与标准 >标准温度计在同一状况下比较 实验室内将被校验的玻璃管温度计与标准温度计插入恒温糟中，待恒温槽的温度稳定后，比较被校验温度计与标准温度计的示值。示值误差的校验应采用升温校验，因为对于有机液体来说它与毛细管壁有附着力，在降温时，液柱下降会有部分液体停留在毛细管壁上，影响读数准确。水银玻璃管温度计在降温时也会因磨擦发生滞后现象。 （2）利用纯质相变点进行校正 ①用水和冰的混合液校正0℃ ②用水和水蒸汽校正100℃ （二）热电偶温度计 1. 热电偶测温原理 热电偶是根据热电效应制成的一种测温元件。它结构简单，坚固耐用，使用方便，精度高，测量范围宽，便于远距离、多点、集中测量和自动控制，是应用很广泛的一种温度计。如果取两根不同材料的金属导线A和B，将其两端焊在一起，这样就组成了一个闭合回路。因为两种不同金属的自由电子密度不同，当两种金属接触时在两种金属的交界处，就会因电子密度不同而产生电子扩散，扩散结果在两金属接触面两侧形成静电场即接触电势差。这种接触电势差仅与两金属的材料和接触点的温度有关，温度愈高，金属中自由电子就越活跃，致使接触处所产生的电场强度增加，接触面电动势也相应增高。由此可制成热电偶测温计。 2. 常用热电偶的特性 几种常用的热电偶的特性数据见表3-2。使用者可以根据表中列出的数据，选择合适的二次仪表，确定热电偶的使用温度范围。

等离子体的参数测量-复旦大学物理教学试验中心FudanPhysics

等离子体的参数测量 （补充材料） 等离子体技术在工业、农业、国防、医药卫生等领域获得了越来越广泛的应用，其主要原因在于等离子体具有两个突出的优点：同其它的方法（如化学方法）相比，等离子体具有更高的温度和能量密度；等离子体能够产生更多的活性成分，从而引发用其它方法不能或难以实现的物理变化和化学反应。活性成分包括紫外和可见光子、电子、离子、自由基，以及高反应性的中性成分，如活性原子，受激原子，活性分子碎片。比如，工业等离子体工程已经发展成了一种更有效率的工业加工方法，不但能在减少副产品、废料，以及污染和有毒废物的情况下达到相关的工业结果，甚至能完成其它方法不能实现的目标。 等离子体技术是一个关系国家能源、环境、国防安全的重要技术，但国内关于等离子体技术的研究和教学还远远落后于等离子体技术在工程中的应用，比如，现在实用的很多科研和生产上的等离子体设备有很多是进口的，有关等离子体的教学课程开展得较少，而教学实验则更少。 本实验以直流辉光等离子体为例，希望学生通过实验，能了解等离子体物理的基本知识和一些重要的应用领域，并掌握等离子体检测的常用方法，为今后的学习研究打下基础。 等离子体物理基础 随着温度的升高，物质一般会经历从固态、液态到气态的相变过程。如果温度继续升高到10K4甚至更高，将会有越来越多的物质分子/原子被电离；这时，物质就变成了一团由电子、离子和中性粒子组成的混合物，称为等离子体；也正因此，等离子体常被称作物质的第四态。 等离子体（Plasma）一词来源于古希腊语“ ”，意为可塑物质或浆状物质，作为专业词汇，最早出现在生物学名词原生质{proto plasma）中。1929年，朗缪尔（Langmuir）和汤克斯（Tonks）在研究气体放电时首次将“plasma”

切削温度测量方法概述..

热工测量仪表作业 切削温度测量方法概述Summary of Cutting Temperature Measurement Methods 作者姓名：王韬 专业：冶金工程 学号：20101360 指导老师：张华 东北大学 Northeastern university 2013年6月

切削温度测量方法概述 王韬 东北大学 摘要：高速切削加工现已成为当代先进制造技术的重要组成部分,切削热与切削温度是高速切削技术研究的重要内容。本文根据国内外高速切削温度测量方法的研究现状，对目前常用的切削温度测量方法进行了分类和比较，主要包括接触式测温、非接触式测温和其他测量方法三种，详细介绍了热电偶法、光辐射法、热辐射法、金相结构法等几种常用切削测温方法的基本原理、优缺点、适用范围及发展状况；介绍了几种新型高速切削温度测量方法。最后对各种测量方法作了比较，探讨了切削温度实验测量方法研究的发展方向。 关键词: 切削温度，测量方法，发展状况 Summary of Cutting Temperature Measurement Methods Wang Tao Northeastern university Abstract: High-speed machining has become an important part of the contemporary advanced manufacturing technology. Cutting heat and cutting temperature is the important content of high speed cutting technology research. This paper gives the background to the measurement of metal cutting temperatures and a review of the practicality of the various methods of measuring cutting temperature while machining metals. Classify the cutting temperature measurement methods, mainly including non-contact temperature measurement, non-contact temperature test of other three kinds of measurement methods; Introduced the thermocouple method, radiation method, radiation method and metallographic structure of the basic principle of several kinds of commonly used cutting temperature measurement method, the advantages and disadvantages, applicable scope and the status of the development; Several new high-speed cutting temperature measurement methods are introduced. Finally discusses the development direction of cutting temperature experiment measurement method research for a variety of measurement methods. Keywords:metal cutting, cutting temperature, measurement method

等离子体及其在微电子封装领域的应用

等离子体及其在微电子封装领域的应用 在微电子元件制造过程中, 封装是一个重要步骤。优良的封装技术可以提高微电子产品的寿命，可靠性和降低环境对产品性能的影响。在微电子封装工艺中，常见的问题是芯片粘接中的空隙, 引线键合中较低的键合强度, 塑料封装后的界面剥离等等。所有这些问题均与材料的表面特性有关。 未经表面处理的材料通常不具备符合粘结的物理和化学特性而需要表面活化。表面上沉积的污染物影响了表面粘结能力而需要表面清洗。等离子工艺提供了有效的表面清洗和活化方法。在保证整体材料性质不变的情况下，等离子工艺能够实现固体表面几个分子层的物理或化学改性。 等离子体介绍 等离子体是部分电离的电中性的气体,是常见的固态，液态，气态以外的第四态。等离子体由电子，离子，自由基，光子，及其它中性粒子组成。由于等离子体中电子, 离子和自由基等活泼粒子的存在, 因而很容易与固体表面发生反应。这种反应可分为物理溅射和化学反应。物理溅射是指等离子体中的正离子在电场中获得能量去撞击表面。这种碰撞能移去表面分子片段和原子，因而使污染物从表面去除。另一方面，物理溅射能够改变表面的微观形态，使表面在分子级范围内变得更加"粗糙"，从而改善表面的粘结性能。 等离子体表面化学清洗是通过等离子体自由基参与的化学反应来完成。因为等离子体产生的自由基具有很强的化学活性而降低了反应的活化能，从而有利于化学反应的进行。反应中产生的易挥发产物(主要是气体) 会脱离表面, 因而表面污染物被清除。反应的有效性, 即表面改性的有效性取决于等离子体气源, 等离子系统的组合, 及等离子工艺操作参数。 等离子体表面清洗及活化工艺具有诸多优点。主要表现为: 1. 等离子工艺是有利于环境保护的工艺。等离子清洗过程中仅使用微量气体，没有污染物排放。 2. 等离子清洗工艺成本较低, 容易使用。可以处理拥有各种表面的材料, 并具有良好的均匀性和重复性。 3. 维护及保养费用较低。 4. 适合于高级封装及其它需要表面改性的工艺。 随着电子电路集成化的提高, 芯片尺寸变得越来越小, 表面清洗的要求越来越高。等离子体表面清洗工艺已经成为最好的选择之一。 等离子体应用 集成电路封装工艺包括芯片粘结, 引线键合及塑料封装。由于表面氧化物和有机污染物的存在, 导致了不完全有效的芯片粘结, 不良的引线键合强度, 以及封装后微电子装置中的剥离现象。所有形式的表面污染降低了集成电路封装中的可靠性和产率. 等离子体清洗可应用于芯片粘结工艺之前。等离子清洗和活化后的表面将改善芯片的粘结能力并减少可能产生的空隙。这种良好的粘结性能改善了封装的热消散能力。当共晶焊锡在芯片粘结中被用作粘结材料时, 表面的氧化会影响芯片粘结。等离子工艺能有效去除表面的金属氧化物, 从而确保无空隙的芯片粘结。 金属焊盘上污染物的存在会降低引线的键合能力。在高级封装工业中, 日益缩小的焊盘限制了键合表面尺寸, 从而增加对无污染表面的要求。在引线键合之前, 等离子体被用于去除焊盘上的污染物和氧化物, 增加键合可靠性和能力。研究发现, 经等离子体清洗后的表面, 引线键合力平均增加24.3%。 在BGA封装中, 由于封装化合物和各种材料界面之间存在不良的粘结能力, 易于产生界面剥离。通过增加BGA产品的表面能, 等离子体工艺能极大地改善材料界面的粘结能力,

常见的温度检测方法

常见温度检测方法分析 摘要：在目前工农业生产和国民经济生活中，温度测量日益重要，新型温度传感器不断涌现，通过对现代常用温度传感器的工作原理和特性的分析，便于在工作中根据具体情况，选用提供依据，以减少生活生产中不必要的损失。 关键词：温度;检测方法;传感器;测量 Study On Methods Of Measuring Teamperature Abstract:In the of industrial and agricultural Produetionornationaleconomicife,measuringtemperatureisinereasinglyimportant,andmoderntemrerat uresensorseontinuouslyarise.Prineipleand charaeterofmoderntemperaturesensorsanalyzedhere is usefulforseientific eworkers.It is foundmentalto choicetemperaturesensorsforuser aeeordingto praetieal circumstances ,So that it can reduce unnecessary lossin thelife production. Keywords:temperature:sensor;measure 温度是科学技术中最基本的物理量之一, 物理、化学、热力学、飞行力学、流体力学等学科都离不开温度，它也是工业生产中最普遍最重要的参数之一。许多工农业产品的质量都与温度密切相关，比如, 离开合适的温度, 许多化学反应就不能正常进行甚至不能进行；没有合适的温度炉窑就不能炼制出合格的产品；没有合适的温度环境, 农作物就不能正常生长, 许多电子仪器就不能正常工作, 粮仓的储粮就会变质霉烂, 家禽的孵化也不能进行。可见, 温度的测量与控制十分重要。 测温方法很多,仅从测量体与被测介质接触与否来分,有接触式测温与非接触式测温两大类。接触式测温是基于热平衡原理,测温敏感元件必须与被测介质接触,使两者处于同一热平衡状态,具有同一温度,如水银温度计,热电偶温度计等就是利用此法测量。非接触式测温是利用物质的热辐射原理,测温元件不需与被测介质接触,而是通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度,如辐射温度计,光纤温度计等[1]。 接触式测温简单、可靠,且测量精度高。但是由于测温元件需与被测介质接触后进行的热交换,才能达到热平衡,因而产生了滞后现象。另外,由于受到耐高温材料的限制,接触式测量不能应用于很高温度的测量。非接触式测温,由于测温元件不与被测介质接触,因而其测温范围很广,其测温上限原则上不受限制,测温速度也较快,而且可以对运动体进行测量。但是,它受到物体的发射率,被测对象到仪表之间的距离,烟尘和水汽等其它介质的影响,一般测温误差较大,目前使用较广的是接触式测温。下面介绍几种现代常用温度测量方法。 1电阻温度传感器 这种传感器以电阻作为温度敏感元件，根据敏感材料不同又可分成热电阻式和热敏电阻式，热电阻式一般用金属材料制成, 如铂、铜、镍等1热敏电阻是以半导体材料制成的陶瓷器件, 如锰、镍、钴等金属的氧化物与其它化合物按不同配比烧结而成。 热电阻的温度系数一般为正值，以铂电阻为例, 其阻值Rt 与温度间的关系为Rt=R0(1+At+Bt2), 0℃≤t≤650℃; Rt= R0[1+At+Bt2+Ct3(t- 100) ],- 200℃≤t≤0℃, 其中A = 319684×10- 8/℃, B= - 518470

偏滤器中钨与异种材料的连接技术研究进展

Welding Technology Vol．39No．9Sep.2010 0引言 磁约束核聚变堆试验装置是获得受控热核聚变能的主要装置之一，而偏滤器则是现代磁约束核聚变堆试验装置一个非常重要的组成部分［1］。偏滤器的主要功能是有效地屏蔽来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染，排出来自中心等离子体的粒子流和热流以及核聚变反应过程中所产生的氦灰。偏滤器是构成高温等离子体与材料直接接触的过渡区域：一面是温度高达几亿度的等离子体，另一面是通常的固体材料。随着磁约束核聚变堆试验装置如EAST （Experimental Advanced Superconducting Tokamak），ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor），DEMO（Demonstration Power Plant）等的不断发展，偏滤器已从水冷型向氦冷型发展，相应的偏滤器材料也在不断发展［2］。 图1是ITER装置和DEMO装置的偏滤器部件结构示意图［3］，偏滤器部件主要包括面向等离子体材料、热沉材料和结构材料，不同类型的偏滤器部件其主要组成部分有所不同。由于钨及其合金材料具有高的熔点、低的蒸气压和低的溅射腐蚀率，故被认为是最有前景的面向等离子体材料，且全钨面向等离子体材料已经通过ASDEX Upgrade测试［4］；随着聚变试验装置中工作温度不断提高，冷却系统由水冷向氦冷型发展，相应的热沉材料由ITER，EAST等装置中的铜及其合金材料发展到DEMO等装置中的钨及其合金、低活化钢材料；未来的聚变装置将产生大量的中子辐照（约14MeV），结构材料将由不锈钢发展到低活化钢、ODS钢（Oxide Dispersion Strengthen Steel）。 然而，要想组成一个完整的偏滤器部件，这些材 ·专题综述· 文章编号：1002－025X(2010)09-0003-05 偏滤器中钨与异种材料的连接技术研究进展 郭双全1，冯云彪1，燕青芝2，黎健2 （1.西南交通大学材料科学与工程学院，四川成都610031；2.北京科技大学核材料研究所，北京100083） 摘要：偏滤器是现代磁约束核聚变堆试验装置中一个非常重要的部件，其中面向等离子体材料、热沉材料和结构材料之间物理性能差异大的异种材料的连接是一个技术难题。电子束焊接技术、钎焊技术、热等静压技术、烧结－熔渗法、铸造技术、涂层技术等连接技术用于钨与铜、钨与钢的连接，功能梯度材料和中间过渡层的使用有效降低了连接部件的热应力。本文对水冷和氦冷2种偏滤器中钨及其合金材料与铜、低活化钢的连接技术进行了评述和展望。 关键词：核聚变；偏滤器；钨与铜；钨与钢；连接；评述和展望 中图分类号：TG457.19文献标志码：A 收稿日期：2010-06-25 基金项目：国际热核聚变实验堆（ITER）计划专项（2010GB109000 ） 3

橡胶热物性参数测量规范

橡胶热物性参数测量方法 1.试验原理 瞬态平面热源法测定材料热物性的原理是将Hot Disk探头放置在两片样品之间，通过施加足以引起探头温升几分之几度至几度的电流，同时及记录电阻(温度)增加与时间的关系,通过了解电阻的变化可以知道热量的损失，从而反映样品的导热性能。 2.术语和定义 热扩散系数α：热扩散系数又叫导温系数，它表示物体在加热或冷却中，温度趋于均匀一致的能力。 导热系数k: 导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，℃），在1h内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/(m·K)。 比热容c：比热容又称比热容量，简称比热，是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。 3.试样 圆形试样（或长方形试样）：相同形状和大小的经过硫化的橡胶块两块，厚度≥8mm，直径6cm,表面光滑平整。 4.实验仪器 Hot Disk 热常数分析仪（Hot Disk TPS500）、高低温恒温箱 5.试验温度 测量温度范围为20℃-150℃，取10个测量点，分别为20℃、40℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、130℃、150℃。

6.测量步骤 6.1 样品安装 1. 把探头安装到室温样品支架 2. 把其中一个样品放置到样品支架的台面上，并通过两个螺丝调整它的高度 使样品的表面和已经水平固定的探头处于同一个平面。 3. 把第二个样品放置到探头的上面，使用探头上方的单个螺丝给样品加压固 定。最好的样品安装应该使Hot Disk探头置于这个螺钉的中心位置。将一个小的金属片放置于样品顶部可以保证单轴的压力。 4.将安装好的样品和支架放入恒温箱中，连接探头的高温导线从温箱侧面的通 道与TPS相连（使用RS232端口）。 6.2样品预热 为了得到理想的实验结果，确保样品和周围环境温度的相对稳定是很重要的。尤其是在高温下或低温下测试样品的导热系数。注意；温箱中加热时尽管显示的温度已经达到设置的炉温，但是要使样品达到同样的温度需要更久的时间来确保温度的稳定。根据经验橡胶预热时间设定为90分钟。 6.3开始测试 a 选择试验参数 启动Hot Disk装置，选择块体(类型I)，Hot Disk热常数分析仪软件的主窗口将会显示之前使用过的实验设定。测试时间设置为40s，测试功率为20mW，探头选择5465型号，电缆选择红色电缆（最高温度180℃），温度为当前温箱内的温度，设置完要仔细确认功率大小，如果功率过大将损坏探头，其他参数为默认值。

技术︱使用热电偶能够准确测量表面温度

技术︱使用热电偶能够准确测量表面温度吗？ 摘要 虽然热电偶是最常见的表面温度测量方法，但因为热电偶的读数实际上是其自身电流温度的测量值，所以测量的挑战始终是如何让热电偶正确匹配已测表面的热量。但是，当依靠热电偶的测量值作为确定发射率的参考值时，很少有红外热像师会考虑这一测量值的不确定性。 本文将阐述热电偶背后的原理，并通过示范，说明其在使用过程中存在的诸多问题。另外，我们也将重点介绍优先使用红外热像仪和热电偶组合的情况，以及红外热像仪本身作为测量表面温度出众方法的案例。 引言 大量的商业和工业流程依靠精确的温度测量。但是否精确执行了测量？测温方式以及测温精度是所有应用中都必须回答的两个极为重要的问题。我们将在全文中对这一话题进行讨论。 本文的核心主旨围绕“使用热电偶精确测量表面温度”这一个最大的测温难题。作者坦诚表示，虽然热电偶能够提供液体和气体的精确测温读数，但使用热电偶进行表面测温却存在诸多独特的问题。 背景资料

“如果我们想要测温，为什么不能只用热电偶？”这是红外成像讲师常会问的一个问题，让课堂里使用红外热像仪的学生产生有趣的思考。当被问到热电偶安装时，很多学员建议使用电工胶带，因为它价格便宜，易装易拆。一位来自暖通空调行业的学员表示，他通常会在压缩机上用电工胶带安装热电偶，相比其他仪表，更倾向于依靠热电偶的测温读数。 临时性的安装热电偶可能是一个最糟糕的方法，因为它对测量表面温度来说并不能达到一致、准确的结果。通过粘合进行永久性的安装对于需要获得一致测量结果的人员来说是一个首选方法。当永久性的安装方法实施起来不方便也不具可行性时，红外成像技术会是一个首选方案，但并不是唯一的。 过去的观点 物理学家Thomas Seebeck在1821年发现了“热电效应”，即受到温度梯度影响的任何导体会形成电压。Seebeck 错误解读了这一效应，认为电流具有磁效应，而非电效应。事实上，在1822年和1823年提交给普鲁士科学院的报告中，对他的观察结果做了如下描述：“是温差导致了金属和矿石的磁性极化”。 Leopoldi Nobili和Macedonio Melloni这两位意大利物理学家继续Seebeck创造温差电池的工作。这种温差电池现在被称为“温差电堆”。当Nobili和Melloni将温差电堆与电流计耦合时，他们成为第一批能够测量红外辐射的物理学家。 热电偶的基本结构

附录2 工质热物理性质参数

附录2 工质热物理性质参数 空气、纯燃气、燃气的焓和熵（其中T 为温度，f 为油气比） 空气的焓 642-33-64-95-136 -177 -0.30183674100.1048965210-0.232840570.4528843110 -0.31308477100.1134136210-0.2129808710 0.1636360010Hair T T T T T T T =?+???+????+????+?? 纯燃气的焓 6323 54951261670.11152575100.3102020610 2.99611970.2793478820.187********.73499597100.150********.1251098410Hst T T e T T T T T ----=-?-??+?--?+??-??+??-?? 燃气的焓 1f f Hgas Hair Hst f +=+?其中为油气比。 空气的熵 4-342-43-74-115-156-3 Sair=(0.1048965210)ln(T 10)+0.8055864310+ (-465.6811T+ 0.6793T -4.174510T +1.417710T -2.555810T +2.290910T )10??????????????? 纯燃气的熵 3-34-3323-74 -105-146Sst=(-0.3102020610)ln(T 10)-0.1780063310+10(5.992210T -4.1902T +0.0025T -9.187410T + 1.807510T -1.459610T ) ??????????????? 燃气的熵 1f f Sgas Sair Sst f +=+?其中为油气比。

107 一种新的皮肤温度测量方法

一种新的皮肤温度测量方法 上海交通大学彭友辉连之伟 摘要在人体热舒适研究中皮肤温度是一个十分重要的生理指标量，它的测量准确度对研究有显著影响。皮肤温度接触式测量的两大主要误差来自于温度传感器及其与皮肤接触所造成的影响。针对这两个主要问题，本文通过对皮肤温度测量特性的理论分析提出了一种新的皮肤温度接触式测试方法，设计采用了一种薄膜铂电阻测皮肤温度传感器，并通过传热分析和高精度标定来尽量减少这两项误差，最后的综合测量误差可以控制在0.23℃以内。 关键词热舒适皮肤温度测量薄膜铂电阻 皮肤表面温度是人体和周围环境之间进行热交换所形成的生理状态值，它与体感温度有较好的相互关系，同时它也是评价环境温热的重要指标之一，在医学上的生理研究和病理检测，以及人体工程学研究上有较大应用，尤其在热舒适研究领域被作为一个关键生理指标而加以研究。目前的热舒适评价主要基于房格尔（Fanger P.O）预测平均投票率-预测不满意率（PMV-PPD）热舒适理论，它是建立在以平均皮肤温度等参数为输入的人体热平衡方程的基础条件之上的[1]。用房格尔热舒适理论评价热舒适状态一般采用的平均皮肤温度理论估算值，但实验研究表明通过真实的平均皮肤温度测量值可以显著提高评价准确性[2]。另一方面，热舒适客观评价指标研究认为直接通过以皮肤温度为主的人体生理参数来反映热舒适状态更直接更准确，并已有实验证明平均皮肤温度在特定热环境和人员活动情况下可以直接反应人体热舒适状况[3-5]。可以看出皮肤温度在热舒适研究中地位日益突出，可是目前的热舒适实验中皮肤温度的准确测量一直是一个难题。因此，本文拟通过对皮肤温度测量特性的理论分析和模拟计算提出一种精度更高的测试方法。 1 现有皮肤温度测量方法 目前的皮肤温度测量方法大致上分为两类：一类是接触性皮肤测温，测温时都必须将其传感器贴伏于人体表面各待测部位，如常用的热电偶测皮温方法；另一类，称之为非接触性皮肤测温，测温时无需与人体接触，仅通过接受人体的红外辐射或微波辐射来测定皮温，如微波热像仪和红外热像仪等。非接触皮肤侧温仪器对皮温的产生过程不产生任何影响，最高精度可达到±0.1℃，而且可以结合成像技术显示人体温度分布图，本应该是理想的高精度测量手段。但是它在热舒适实验中存在以下几点问题，首先准确测量必须建立在获得准确的皮肤发射率基础上，这在热舒适实验中很难实现；其次热舒适实验中受试者的着装会覆盖一些部位的皮肤无法测量表面温度，以及在动态热舒适实验中还存在动态性不理想等问题，这些问题导致非接触性皮肤温度测试方法在热舒适实验中一般只作为辅助方法采用，而普遍采用接触性皮肤测温方法。 接触性皮肤测温方法是通过传感器与皮肤的直接接触来达到热平衡后传感器温度示数来反映皮肤温度。这种测温方法的精度取决于传感器温度读数与未接触传感器前皮肤温度的差值。因为接触法有较高的测量精度和动态性能，且成本较低，所以在热舒适实验中广泛采用。实验中，一般通过透气性医用胶带把多个温度传感器粘帖在各部位皮肤上，根据不同研究需要每位受试者布置测点数有21点、17点、14点等[3,7-9]，再通过各部分皮肤温度取权重系数算得平均皮肤温度。在之前的实验中，常采用热电偶作为测皮肤温度传感器，热电偶可选用K型、E型、T型，偶丝的截面积一般小于0.5mm2。为了提高测量精度减小热电偶偶丝导热对测温的影响还可以采用热电偶测量端与导热性能良好的集热片(一般采