金屬表面的溫度測量按與表面接觸與否可分為接觸法溫度測量和非接觸法溫度測量。前者測溫元件直接與被測金屬表面相接觸，后者測溫元件不直接接觸被測金屬表面。
    

一、接觸法溫度測量

    接觸法溫度測量有許多測量方法，目前，zui常用的方法是用熱電偶與熱電阻兩種元件進(jìn)行溫度測量。
    -200℃～100℃一般用熱電阻進(jìn)行測量，熱電阻一般用Pt100薄膜鉑電阻。薄膜鉑電阻的熱響應(yīng)時(shí)間τ_0.5zui小，當(dāng)薄膜鉑電阻裝在保護(hù)管內(nèi)時(shí)，它的熱響應(yīng)時(shí)間τ_0.5一般也可以達(dá)到秒級；當(dāng)薄膜鉑電阻不裝在保護(hù)管內(nèi)直接緊密貼在金屬表面時(shí)，中間用硅脂排除空氣和加強(qiáng)傳導(dǎo)作用，它的熱響應(yīng)時(shí)間τ_0.5一般可以達(dá)到1s以內(nèi)。要注意它的引腳很容易碰壞，因此建議引腳用和它直徑相仿的導(dǎo)線引出，并且在旁邊要有固定裝置以防拉扯損壞薄膜鉑電阻元件。鉑電阻貼在金屬表面，上面還需要壓緊裝置，在壓緊裝置和鉑電阻之間還需要用云母片或者玻璃絲帶隔熱。引腳和焊點(diǎn)用熱塑管塑住，尤為重要的是注意薄膜鉑電阻元件不要和金屬表面短路。
    在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用zui廣泛的是用熱電偶直接接觸金屬表面進(jìn)行溫度測量。根據(jù)不同的使用溫度范圍可以選用不同分度號熱電偶，E分度號熱電偶用于溫度較低(一般在600℃以下)的地方，K分度號熱電偶用于1000℃以下，1000℃以上一般選用S分度號的熱電偶。
    E分度號和K分度號熱電偶的偶絲直徑選用Φ1mm和Φ1.2mm，S分度號熱電偶的偶絲直徑選用Φ0.5mm。兩根偶絲之間用8mm×10mm的氧化鋁雙孔瓷珠進(jìn)行絕緣隔離，整根熱電偶長度必須在1m以上且熱電偶的接線端必須遠(yuǎn)離熱源。熱電偶的測量端插入6mm×10mm的鋼管中間，鋼管的壁厚為1mm，然后將鋼管敲扁壓平，用力試?yán)瓱犭娕疾荒軌蛴懈Z動。
    金屬表面如果可以焊接，則將壓扁的鋼管平貼在金屬表面，然后用小直徑的電焊條在鋼管頭部點(diǎn)牢，再用榔頭輕輕敲平。如果不允許焊接，則將壓扁的鋼管平貼在金屬表面，用鐵絲綁住。鐵絲必須有一定的預(yù)緊力，以防加熱后引起松動產(chǎn)生測量誤差。
    測量準(zhǔn)確度zui高的是用熱電偶碰焊機(jī)將熱電偶直接碰到金屬表面。具體方法是將熱電偶的測量端的焊接點(diǎn)剪除，再在頭部正負(fù)極分別留出(6～8)mm后折成90°的直角，用專門的熱電偶碰焊機(jī)分別將正負(fù)極碰到金屬表面上。對已加工的金屬表面，在沒有切削余量或者切削余量很小的情況下，在保證牢固的基礎(chǔ)上碰焊機(jī)的電壓要取小值。對未加工的金屬表面或者沒有要求、或者要求不高的金屬表面，碰焊機(jī)的電壓可以取大一點(diǎn)，以保證碰焊的牢度。
    在測量端固定好以后，測量端用硅酸鋁纖維覆蓋和熱電偶要從等溫線引出，以防熱電偶的散熱破壞原來的溫場，影響測溫準(zhǔn)確度。
    目前，常用的方法還有用手持式表面溫度計(jì)測量金屬表面溫度，但是由于其*的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)原因引起測量負(fù)誤差:一是表面熱電偶的測量端正面接觸金屬表面，但是反面接觸的是瓷板或者是空氣；二是熱電偶的蓄熱及散熱破壞原來的溫場。兩個(gè)原因使測量到的數(shù)據(jù)都偏低，誤差也隨著工況的不同而不同，如果被測溫的工件比較大，影響就不大明顯，但是如果被測溫的工件比較小，影響就比較明顯。例如在Fluke3125表面溫度檢驗(yàn)器上檢定200℃一點(diǎn)時(shí)，手持式表面溫度計(jì)引起的誤差就有-5℃之多，而檢定400℃一點(diǎn)時(shí)，手持式表面溫度計(jì)引起的誤差就有-10℃。
    

二、非接觸法溫度測量

    對某些溫度很高的物體、熱容量很小的物體、運(yùn)動物體以及一些特殊情況下物體的表面溫度，通常采用非接觸法溫度測量。這是因?yàn)榉墙佑|法測溫中被測對象原則上不受傳感器影響，兩者可以距離較遠(yuǎn)，從而改善操作條件，并且信號可以遠(yuǎn)傳及處理。
    非接觸法溫度測量目前zui為普遍的是在不同的溫度段選擇不同的輻射溫度計(jì)，各個(gè)生產(chǎn)廠家的型號和規(guī)格也很多。測溫準(zhǔn)確度有用相對誤差(如被測值的±0.5%)表示的，也有用誤差(如±5℃)表示的。
    要說明的一點(diǎn)是，上面的準(zhǔn)確度等級大多數(shù)是在黑體爐上進(jìn)行分度的，而被測對象則多數(shù)為非黑體，因此，其實(shí)際測量中的示值受到表面發(fā)射率的影響，而此表面發(fā)射率又是根據(jù)被測對象的材料、表面狀況及環(huán)境隨機(jī)變化的，這就導(dǎo)致輻射溫度計(jì)的測溫準(zhǔn)確度不高。對于沒有表面發(fā)射率ε修正的輻射溫度計(jì)，則其誤差可以達(dá)到上百攝氏度之多。
    為此，需對經(jīng)常測量溫度的金屬分門別類，對同一種金屬按工件加工前后其表面粗糙度不一致再細(xì)分。在其需要測量溫度的地方，放置經(jīng)過檢定后的S分度號熱電偶，測量常用的幾個(gè)工藝溫度點(diǎn)，再和輻射溫度計(jì)進(jìn)行比對來修正表面發(fā)射率ε。
    

三、結(jié)束語

    接觸法溫度測量zui主要的特點(diǎn)是測溫準(zhǔn)確度高、連續(xù)測溫及控溫比較方便，而非接觸法溫度測量的特點(diǎn)是測溫zui方便，并且經(jīng)過表面發(fā)射率ε修正后也可以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。