固體溫度計,是利用感溫電阻然后通過電橋平衡原理,測出其不平衡部分,就是溫度。物理的有酒精、水銀和感溫金屬材料等種類。酒精和水銀的,主要是通過一個密閉的空間,受溫度刺激,酒精或水銀體積會增大或縮小,以此來顯示溫度的變化。感溫金屬材料,也是受溫度刺激,會卷曲或伸縮變形,通過帶動指針來指示溫度。
一、利用物體熱脹冷縮的特性測溫
基于某些物體受熱體積膨脹的特性制成的溫度計稱作膨脹式溫度計.玻璃管溫度計是屬于液體膨脹式溫度計,雙金屬溫度計是屬于固體膨脹式溫度計.
雙金屬溫度計中的感溫元件是用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起制成的,雙金屬片受熱后,由于兩片金屬的膨脹長度不同而產(chǎn)生彎曲。溫度越高,產(chǎn)生的線膨脹長度差越大,因而引起的彎曲的角度越大。雙金屬溫度計就是按這一原理而制成的。它是用雙金屬感溫片制成螺旋形感溫元件。放入金屬保護套管內(nèi),溫度變化時,螺旋形感溫元件的自由端便圍繞著中心軸轉(zhuǎn)動一角度,同時帶動指針在刻度盤上指示出相應(yīng)的溫度。
二、利用工作物質(zhì)的壓力隨溫度變化的原理測溫
應(yīng)用壓力隨溫度變化來測溫的儀表稱為壓力式溫度計.它是根據(jù)處于封閉系統(tǒng)中的液體、氣體或低沸點液體的飽和蒸汽受熱后體積或壓力變化這一原理而制成的。測出相應(yīng)壓力,就能知道待測溫度。壓力式溫度計由溫包、毛細管和盤簧管(或稱彈簧管)組成
在溫包、毛細管和盤簧管組成的封閉系統(tǒng)中充以工作物質(zhì),溫包直接與被測介質(zhì)接觸以感受溫度的變化而變化,封閉系統(tǒng)中的壓力隨被測介質(zhì)溫度變化,壓力的大小由盤簧管測出。
三、利用熱輻射原理測溫
熱的傳遞有傳導(dǎo)、對流和輻射三種形式。熱輻射是高溫物體以電磁波的形式輻射出能量,其輻射出的熱能與溫度有關(guān),溫度越高,輻射出的熱能越大,輻射式高溫計就是根據(jù)這一原理制成的。現(xiàn)在,已廣泛地被用來測量高于800℃的溫度。
四、應(yīng)用熱電效應(yīng)測溫
當(dāng)兩種自由電子密度不同的金屬A和金屬B密切接觸時,按經(jīng)典電子理論,金屬中的自由電子如容器中的氣體分子一樣,將在金屬中進行擴散.若金屬A的自由電子密度大于金屬B(nA>nB),從金屬A擴散到金屬B的自由電子將多于金屬B擴散到金屬A的自由電子
如熱敏電阻溫度計,它是利用熱敏電阻的電阻來標志溫度的。
水銀溫度計是實驗室中最常用的液體溫度計,水銀具有熱導(dǎo)率大,比熱容小,膨脹系數(shù)均勻,在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi),體積隨著溫度的變化呈直線關(guān)系,同時不潤濕玻璃、不透明而便于讀數(shù)等優(yōu)點,因而水銀溫度計是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量較準確并且測量范圍大的溫度計。
當(dāng)溫度計受熱后,水銀球體積會有暫時的改變而需要較長時間才能恢復(fù)原來體積。由于玻璃毛細管很細,因而水銀球體積的微小改變都會引起讀數(shù)的較大誤差。