溫度計(jì)
1 溫度計(jì)原理
一般來(lái)說(shuō),任何物質(zhì)只要能夠隨溫度的變化發(fā)生單調(diào)、顯著的改變,就可以用來(lái)作為標(biāo)志溫度的工具。
根據(jù)使用目的的不同,可以設(shè)計(jì)出不同的溫度計(jì)。設(shè)計(jì)的原理分別有:
第一、利用固體、液體、氣體受到溫度的影響而發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象。
第二、在定容的條件下,氣體或蒸汽的壓強(qiáng)隨不同溫度而發(fā)生變化。
第三、受熱輻射影響。
第四、熱電效應(yīng)。
第五、電阻值隨溫度的改變而發(fā)生變化。
2 溫度計(jì)分類
溫度計(jì)可以分為水銀溫度計(jì)、煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)、光測(cè)溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、指針式溫度計(jì)、玻璃管溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)等。
一、電阻溫度計(jì):量測(cè)范圍通常是-260℃——600℃??蛇M(jìn)一步細(xì)分為金屬電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體電阻溫度計(jì),是根據(jù)電阻值隨溫度發(fā)生變化的特性而制成。金屬電阻溫度計(jì)主要使用鉑、金、銅、鎳等純金屬制成或者是使用銠鐵、磷青銅合金制成。半導(dǎo)體電阻溫度計(jì)主要使用碳、鍺等制成。
二、氣體溫度計(jì):精確度高,常用作精密量測(cè)。氣體溫度計(jì)多使用氫氣或氦氣作為測(cè)溫物質(zhì),由于氫氣和氦氣的液化溫度低,接近絕對(duì)零度,因此其測(cè)溫范圍非常廣。
三、高溫溫度計(jì):是專門用于測(cè)量500℃以上溫度的溫度計(jì),量溫范圍在500℃——3000℃以上,不能用于低溫條件的測(cè)溫。可以進(jìn)一步細(xì)分為光測(cè)溫度計(jì)、比色溫度計(jì)和輻射溫度計(jì)。
四、溫差電偶溫度計(jì):利用溫差電現(xiàn)象制成的測(cè)溫儀器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的一種測(cè)溫儀器,適用于溫差較大的兩種物質(zhì),有些可以測(cè)量3000℃的高溫,有些可以測(cè)量接近絕對(duì)零度的低溫。
五、玻璃管溫度計(jì):是利用熱脹冷縮的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常見(jiàn)的玻璃管溫度計(jì)有:煤油溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、紅鋼筆水溫度計(jì)。
六、指針式溫度計(jì):也稱為寒暑表,是利用金屬的熱脹冷縮原理制成,主要用于測(cè)量室溫。
七、壓力式溫度計(jì):由溫包、毛細(xì)管和指示表組成,是利用封閉容器內(nèi)的液體、氣體或飽和蒸汽受熱后發(fā)生體積膨脹或者產(chǎn)生壓力變化作為測(cè)量依據(jù)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)械強(qiáng)度高,價(jià)格低。但測(cè)溫范圍有限,通常在-80——400℃,精確度較低。
八、轉(zhuǎn)動(dòng)式溫度計(jì):將雙金屬片的一端固定,另一端連接指針。兩金屬片由于膨脹程度不同,在不同的溫度下,雙金屬片卷曲的程度便會(huì)有差別,指針便指示在刻度盤的區(qū)別位置,刻度盤的讀數(shù)便是其溫度。
九、半導(dǎo)體溫度計(jì):又稱為感溫器,精密度較高,半導(dǎo)體電阻變化和金屬有明顯的區(qū)別,當(dāng)溫度升高時(shí),電阻反而減少,并且極小的溫度變化也能使電阻發(fā)生明顯變化。
十、熱電偶溫度計(jì):是由兩條不同的金屬連接一個(gè)靈敏電壓計(jì)所組成。金屬接點(diǎn)在不同的溫度下,會(huì)在金屬的兩端產(chǎn)生不同電位差。電位差需要使用靈敏電壓計(jì)才能測(cè)量出,電壓計(jì)的讀數(shù)便是溫度的刻數(shù)。
十一、液晶溫度計(jì):常用于魚缸中以作指示水溫。讀數(shù)方便,但是精確度不足。此溫度計(jì)用不同配方制成液晶,相變溫度也不同,當(dāng)其發(fā)生相變時(shí),光學(xué)性質(zhì)也發(fā)生改變,使液晶看上去發(fā)生了變色。如果將不同相變溫度的液晶涂在一張紙上,通過(guò)液晶顏色的變化,便可知溫度是多少。
十二、光測(cè)高溫計(jì):由裝有紅色濾光鏡的望遠(yuǎn)鏡和一組帶有小燈泡、電流計(jì)與可變電阻的電路制成。
3 溫度計(jì)使用方法
第一、使用前,要先觀察溫度計(jì)的測(cè)量范圍,判斷是否適合待測(cè)物體的溫度。
第二、看清楚溫度計(jì)的分度值及零刻度線,以準(zhǔn)確讀數(shù)。
第三、使用時(shí),要將溫度計(jì)的玻璃泡全部浸沒(méi)于被測(cè)液體中,但注意不要碰到容器壁或容器底部。
第四、溫度計(jì)的玻璃泡浸入被測(cè)液體之后,不要急于讀數(shù),等示數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù);
第五、讀取溫度數(shù)時(shí),溫度計(jì)的玻璃泡要留在被測(cè)液體中,不能將其取出讀數(shù),讀取時(shí)手拿著溫度計(jì)的上端,視線應(yīng)與溫度計(jì)中液柱上表面保持平行。
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