﷼ 温度计的介绍﷼

温度计在现代社会中十分普遍，可是，大部分的人都只会使用它，并不了解各种温度计的制作方式和其所应用的原理。而本篇要来介绍各种不同的温度计。

 

温度计的制造原理主要可以分成以下几种：首先，它可以利用固体、液体、气体受温度影响产生热胀冷缩的现象；或是在定容条件下、气体（或蒸汽）的压力因为不同温度而产生改变；再者，可以利用热电效应产生的作用；亦可借由电阻随温度变化而改变；最后，是利用热辐射的影响来制造温度计。

 

ღ 1.电阻温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺利用「导体或半导体的电阻值随温度变化」此一特性来测量温度或取得与温度有关的参数以推得真实温度。

☛☞温度计特点：

   ✺精确度(Precision,不是准确度)高，漂移度低。

   ✺测量温度范围宽，但仅适用于低于600℃的温度测量。

 

ღ 2.温差电偶温度计 ღ

☛☞原理：

   ✺利用「温差电偶」将两种不同金属导体的两端连接起来，形成一闭合回路。将一端加热、另一端冷却，则两个接触点间由于温度不同而产生电动势，使导体中有电流产生。因为此种温差电动势和两个接触点的温度差成函数关系，因此可以利用这一特性制成温度计。

☛☞温度计特点：

   ✺当上述原理中的两种金属材料的不同，其制作成之温度计测量范围亦有所不同。

   ✺铜和康铜构成的温差电偶测温范围为200～400℃；铁和康铜则可使用于200～1000℃；由铂和铂铑合金（铑10％）构成的温差电偶测温可达千摄氏度以上；铱和铱铑（铑50％）可用于2300℃；若使用钨和钼（钼25％）则可高达2600℃。

(✮康铜：由55％的铜和45％的镍所组成✮)

 

ღ 3.指针式温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺本温度计利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理来制作。

   ✺主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起形成之多层金属片。

   ✺为提高测温之灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状。

   ✺当多层金属片的温度改变时，各层金属之膨胀或收缩量不相等，使得螺旋卷卷起或松开。将螺旋卷的一端固定并将另一端和一可自由转动之的指针相连，此时，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。

☛☞温度计特点：

   ✺温度显示方便、安全可靠、使用寿命长

   ✺拥有多种结构形式，可满足不同需求；可以直接测量各种位于-80℃～500℃范围内的液体、蒸汽和气体介质温度。

 

ღ 4.玻璃管温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺在玻璃感温包中，装入感温能力良好之液体，当温度升高时，感温液膨胀，液体的膨胀系数比玻璃大；此时，感温液会沿毛细管上升，我们便可以从毛细管中的液柱高度得知感温液体的温度。

☛☞温度计特点：

   ✺根据感温包里的液体不同，温度测量范围也不一样。

   ✺酒精的测量范围为-110℃到75℃，而煤油测量范围约为-30℃到150℃。

 

ღ 5.压力式温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺本温度计利用「密闭测温系统内蒸发液体的饱和蒸气压和温度之间的变化关系」来进行温度测量。

   ✺当温包感受到温度变化时，密闭系统内之饱和蒸气会产生相对应的压力，造成弹性元件曲率上的变化，使其自由端产生位移；位移量再由齿轮放大机构把位移变为指示值。

☛☞温度计特点：

   ✺温包体积小，反应速度快、灵敏度高、读数清楚，集合了玻璃棒温度计、双金属温度计、气体压力温度计的所有优点。

   ✺压力式温度计还可以制造成防震、防腐型，且可以实现远传触点信号、热电阻信号、0-10mA或4-20mA信号等等。

   ✺温度测量范围为0-120°C。

 

ღ 6.热电偶温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺本温度计由两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）于两端接合形成回路。当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，此现象称为「热电效应」，而此种电动势称为「热电势」。

   ✺其中，直接用来测量介质温度的一端叫做工作端（亦称为测量端），另一端叫做冷端（亦作补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势大小，以推得温度。

☛☞温度计特点：

   ✺测量精度高：因为热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质影响产生误差

   ✺测量范围广：常用的热电偶从-50℃～1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃，最高可达2800℃

   ✺构造简单，使用方便。通常由两种不同的金属丝组成，不受大小和形状的限制，外有保护套管，使用起来非常方便。

 

ღ 7.光测高温计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺本温度计利用「热源辐射的亮度和温度关系」来测量高温。

   ✺由热辐射的能量分布定律求得物体的实际温度T与亮度温度Ts的关系。

☛☞温度计特点：

   ✺主要用来测量温度大于500℃的物体。

   ✺此温度计的主体是由装有红色滤光镜的望远镜和一组带有小灯泡、电流计与可变电阻的电路制成。

☛☞使用方法：

   ➳使用前，先建立灯丝不同亮度所对应温度与电流计上的读数的关系

   ➳使用时将望远镜对准待测物，调整电阻，使灯泡的亮度与待测物相同，这时从电流计便可读出待测物之温度。

 

ღ 8.液晶温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺液晶温度计使用不同配方制成的液晶，其相变温度不同。

   ✺当液晶相变时，其光学性质也会改变，使液晶看起来颜色改变。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上，则由液晶颜色的变化，便可知道粗略之温度。

☛☞温度计特点：

   ✺优点：读数容易

   ✺缺点：精确度不足

   ✺应用：常用于观赏用鱼缸中测量水温。

 

ღ 9.水银温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺利用水银热涨冷缩大于玻璃管壁此性质，即可可以显示出温度。

☛☞温度计特点：

   ✺水银温度计能用来测量-39°C—357°C范围的温度。

   ✺优点是温度能清楚显示，且还可以避免外部远传温度计的误差。

 

ღ 10.气体温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺气体温度计可以体现理想气体温标为标准温标，其所测得的温度和热力学温度相吻合。

   ✺气体温度计是在容器里装有氢或氮气（多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故其测温范围较其他气体还广），它们的性质十分接近理想气体。

☛☞温度计特点：

   ✺测温范围广，精确度高，多被用于精密测量。

 

ღ 11.半导体温度计 ღ

 

☛☞原理：

   ✺利用半导体元件与温度具有的特殊关系进行测量。

☛☞温度计特点：

   ✺半导体的电阻变化和金属不同，温度升高时，其电阻反而减少，且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化。

   ✺其所制成的温度计有较高的精密度，常被称为感温器。

 

 

☺关于各种温度计的介绍到此结束☺

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