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温度计的作原理

更新时间:2018-04-08  |  点击率:1154

 温度计,是测温仪器的总称,可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为的依据。有煤油温度计、酒温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计1、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等多种温度计供我们选择,但要注意正确的使用方法,了解测温仪的相关点,便于的使用。

作原理

根据使用目的的不同,已制出多种温度计。其的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等。

般说来,切物质的物理属性,只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化,都可用来标志温度而制成温度计。

各种温度计作原理

1.气体温度计: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,接近于零度,故它的测温范围很广。这种温度计度很,多用于测量。

2.电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。

度温度计3.温差电偶温度计:是种业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在起形成作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把作端放在被测温度处,作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于温和低浊测量。有的温差电偶能测量达3000℃的温,有的能测接近零度的低温。

4.温温度计:是门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。温温度计的原理和构都复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。

5.针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升时,铜片牵拉铁片向右弯曲,针在双金属片的带动下就向右偏转(向温);反之,温度变低,针在双金属片的带动下就向左偏转(向低温)。

6.玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量度相对较,价格低廉。缺点是测量上下限和度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。

7.压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和示表三分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度,不怕震动。价格低廉,不需要外能源。缺点是:测温范围有限制,般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。

8.水银温度计:水银温度计是膨胀式温度计的种,水银的凝固点是 -38.87℃,沸点是 356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅简单直观,而且还可以避免外远传温度计的误差。

及改

温度计zui早的温度计是在1593年由意大利家伽利略(1564~1642)的。他的*只温度计是根端敞口的玻璃管,另端带有核桃大的玻璃泡。使用时给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。

后来伽利略的学生和其他家,在这个基础上反复改,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。突出的是法人布利奥在1659年制的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,具备了温度计的雏形。以后荷兰人华伦海在1709年利用酒,在1714年又利用水银作为测量物质,制了更的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,zui后把定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。

在华氏温度计出现的同时,法人列缪尔(1683~1757)也制了种温度计。温度计他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他心研究用酒作为测温物质的优点。他反复实践发现,含有1/5水的酒,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。

华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改了华伦海温度计的刻度,他把水的沸点定为0度,把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来(即沸点100度,冰点0度),就成了的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。

英、美家多用华氏温度,德多用列氏温度,而界科界和农业中,以及中、法等大多数家则多用摄氏温度。