溫度計
1 溫度計原理
一般來說,任何物質只要能夠隨溫度的變化發生單調、顯著的改變,就可以用來作為標志溫度的工具。
根據使用目的的不同,可以設計出不同的溫度計。設計的原理分別有:
第一、利用固體、液體、氣體受到溫度的影響而發生熱脹冷縮的現象。
第二、在定容的條件下,氣體或蒸汽的壓強隨不同溫度而發生變化。
第三、受熱輻射影響。
第四、熱電效應。
第五、電阻值隨溫度的改變而發生變化。
2 溫度計分類
溫度計可以分為水銀溫度計、煤油溫度計、酒精溫度計、電阻溫度計、氣體溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計、光測溫度計、雙金屬溫度計、指針式溫度計、玻璃管溫度計、壓力式溫度計等。
一、電阻溫度計:量測范圍通常是-260℃——600℃。可進一步細分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,是根據電阻值隨溫度發生變化的特性而制成。金屬電阻溫度計主要使用鉑、金、銅、鎳等純金屬制成或者是使用銠鐵、磷青銅合金制成。半導體電阻溫度計主要使用碳、鍺等制成。
二、氣體溫度計:精確度高,常用作精密量測。氣體溫度計多使用氫氣或氦氣作為測溫物質,由于氫氣和氦氣的液化溫度低,接近絕對零度,因此其測溫范圍非常廣。
三、高溫溫度計:是專門用于測量500℃以上溫度的溫度計,量溫范圍在500℃——3000℃以上,不能用于低溫條件的測溫。可以進一步細分為光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。
四、溫差電偶溫度計:利用溫差電現象制成的測溫儀器,廣泛應用于工業環境的一種測溫儀器,適用于溫差較大的兩種物質,有些可以測量3000℃的高溫,有些可以測量接近絕對零度的低溫。
五、玻璃管溫度計:是利用熱脹冷縮的原理來實現的。常見的玻璃管溫度計有:煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。
六、指針式溫度計:也稱為寒暑表,是利用金屬的熱脹冷縮原理制成,主要用于測量室溫。
七、壓力式溫度計:由溫包、毛細管和指示表組成,是利用封閉容器內的液體、氣體或飽和蒸汽受熱后發生體積膨脹或者產生壓力變化作為測量依據。其結構簡單,機械強度高,價格低。但測溫范圍有限,通常在-80——400℃,精確度較低。
八、轉動式溫度計: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有差別,指針便指示在刻度盤的區別位置,刻度盤的讀數便是其溫度。
九、半導體溫度計:又稱為感溫器,精密度較高,半導體電阻變化和金屬有明顯的區別,當溫度升高時,電阻反而減少,并且極小的溫度變化也能使電阻發生明顯變化。
十、熱電偶溫度計:是由兩條不同的金屬連接一個靈敏電壓計所組成。金屬接點在不同的溫度下,會在金屬的兩端產生不同電位差。電位差需要使用靈敏電壓計才能測量出,電壓計的讀數便是溫度的刻數。
十一、液晶溫度計:常用于魚缸中以作指示水溫。讀數方便,但是精確度不足。此溫度計用不同配方制成液晶,相變溫度也不同,當其發生相變時,光學性質也發生改變,使液晶看上去發生了變色。如果將不同相變溫度的液晶涂在一張紙上,通過液晶顏色的變化,便可知溫度是多少。
十二、光測高溫計:由裝有紅色濾光鏡的望遠鏡和一組帶有小燈泡、電流計與可變電阻的電路制成。
3 溫度計使用方法
第一、使用前,要先觀察溫度計的測量范圍,判斷是否適合待測物體的溫度。
第二、看清楚溫度計的分度值及零刻度線,以準確讀數。
第三、使用時,要將溫度計的玻璃泡全部浸沒于被測液體中,但注意不要碰到容器壁或容器底部。
第四、溫度計的玻璃泡浸入被測液體之后,不要急于讀數,等示數穩定后再進行讀數;
第五、讀取溫度數時,溫度計的玻璃泡要留在被測液體中,不能將其取出讀數,讀取時手拿著溫度計的上端,視線應與溫度計中液柱上表面保持平行。
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