溫度計(溫度表)簡介
溫度計(溫度表)是測溫儀器的總稱,。根據所用測溫物質的不同和測溫范圍的不同,,有煤油溫度計、酒精溫度計,、水銀溫度計,、氣體溫度計、電阻溫度計,、溫差電偶溫度計,、輻射溫度計和光測溫度計等。
工作原理
根據使用目的的不同,,已設計制造出多種溫度計,。其設計的依據有:利用固體、液體,、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象,;在定容條件下,氣體(或蒸氣壓強因不同溫度而變化;熱電效應的作用,;電阻隨溫度的變化而變化,;熱輻射的影響等。
一般地說,,任何物質的任一物理屬性,,只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調的、顯著的變化,,都可用來標志溫度而制成溫度計,。
用途及分類
隨著科學技術的發(fā)展和現代工業(yè)技術的需要,測溫技術也不斷地改進和提高,。由于測溫范圍越來越廣,,根據不同的要求,又制造出不同需要的測溫儀器,。下面介紹幾種,。
1、氣體溫度計:多用氫氣或氦氣作測溫物質,,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,,接近于絕對零度,故它的測溫范圍很廣,。這種溫度計精確度很高,,多用于精密測量。
2,、電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑,、金,、銅、鎳等純金屬的及銠鐵,、磷青銅合金的,;半導體溫度計主要用碳、鍺等,。電阻溫度計使用方便可靠,,已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右,。
3,、溫差電偶溫度計:是一種工業(yè)上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象制成,。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端,,另兩端與測量儀表連接,,形成電路。把工作端放在被測溫度處,,工作端與自由端溫度不同時,,就會出現電動勢,因而有電流通過回路,。通過電學量的測量,,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度,。這種溫度計多用銅——康銅,、鐵——康銅、鎳銘——康銅,、金鈷——銅,、鉑——銠等組成。它適用于溫差較大的兩種物質之間,,多用于高溫和低濁測量,。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫,。
4,、高溫溫度計:是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計,有光測溫度計,、比色溫度計和輻射溫度計,。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜,這里不再討論,。其測量范圍為500℃至3000℃以上,,不適用于測量低溫。
5,、指針式溫度計:是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,,用來測室溫,,是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件,,用來控制指針,。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起,且銅片在左,,鐵片在右,。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,,銅片牽拉鐵片向右彎曲,,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫),;反之,溫度變低,,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫),。
6、玻璃管溫度計:玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的,。由于測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計,、紅鋼筆水溫度計,。他的優(yōu)點是結構簡單,使用方便,,測量精度相對較高,,價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制,。且不能遠傳,,易碎。
7,、壓力式溫度計:壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,,氣體或飽和蒸氣受熱后產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包,、毛細管和指示表三部分組成,。它是最早應用于生產過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現在仍然是就地指示和控制溫度中應用十分廣泛的測量方法,。壓力式溫度計的優(yōu)點是:結構簡單,,機械強度高,不怕震動,。價格低廉,,不需要外部能源。缺點是:測溫范圍有限制,,一般在-80~400℃,;熱損失大響應時間較慢;儀表密封系統(tǒng)(溫包,,毛細管,,彈簧管)損壞難于修理,必須更換,;測量精度受環(huán)境溫度,、溫包安裝位置影響較大,精度相對較低,;毛細管傳送距離有限制,。
8,、轉動式溫度計:轉動式溫度計是由一個卷曲的雙金屬片制成,故又稱雙金屬溫度計,。雙金屬片一端固定,,另一端連接著指針。兩金屬片因膨脹程度不同,,在不同溫度下,,造成雙金屬片卷曲程度不同,指針則隨之指在刻度盤上的不同位置,,從刻度盤上的讀數,,便可知其溫度。
9,、半導體溫度計:半導體的電阻變化和金屬不同,,溫度升高時,其電阻反而減少,,并且變化幅度較大,。因此少量的溫度變化也可使電阻產生明顯的變化,所制成的溫度計有較高的精密度,,常被稱為感溫器,。
10、熱電偶溫度計:熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成,。金屬接點在不同的溫度下,,會在金屬的兩端產生不同的電位差。電位差非常微小,,故需靈敏的電壓計才能測得,。由電壓計的讀數,便可知道溫度為何,。
11,、光測高溫計:物體溫度若高到會發(fā)出大量的可見光時,便可利用測量其熱輻射的多寡以決定其溫度,,此種溫度計即為光測溫度計,。此溫度計主要是由裝有紅色濾光鏡的望遠鏡及一組帶有小燈泡、電流計與可變電阻的電路制成,。使用前,先建立燈絲不同亮度所對應溫度與電流計上的讀數的關系,。使用時,,將望遠鏡對正待測物,調整電阻,,使燈泡的亮度與待測物相同,,這時從電流計便可讀出待測物的溫度了,。
12、液晶溫度計:用不同配方制成的液晶,,其相變溫度不同,,當其相變時,其光學性質也會改變,,使液晶看起來變了色,。如果將不同相變溫度的液晶涂在一張紙上,則由液晶顏色的變化,,便可知道溫度為何,。此溫度計之優(yōu)點是讀數容易,而缺點則是精確度不足,,常用于觀賞用魚缸中,,以指示水溫。
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溫度計(溫度表)是測溫儀器的總稱,。根據所用測溫物質的不同和測溫范圍的不同,,有煤油溫度計、酒精溫度計,、水銀溫度計,、氣體溫度計、電阻溫度計,、溫差電偶溫度計,、輻射溫度計和光測溫度計等。
工作原理
根據使用目的的不同,,已設計制造出多種溫度計,。其設計的依據有:利用固體、液體,、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象,;在定容條件下,氣體(或蒸氣壓強因不同溫度而變化;熱電效應的作用,;電阻隨溫度的變化而變化,;熱輻射的影響等。
一般地說,,任何物質的任一物理屬性,,只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調的、顯著的變化,,都可用來標志溫度而制成溫度計,。
用途及分類
隨著科學技術的發(fā)展和現代工業(yè)技術的需要,測溫技術也不斷地改進和提高,。由于測溫范圍越來越廣,,根據不同的要求,又制造出不同需要的測溫儀器,。下面介紹幾種,。
1、氣體溫度計:多用氫氣或氦氣作測溫物質,,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,,接近于絕對零度,故它的測溫范圍很廣,。這種溫度計精確度很高,,多用于精密測量。
2,、電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑,、金,、銅、鎳等純金屬的及銠鐵,、磷青銅合金的,;半導體溫度計主要用碳、鍺等,。電阻溫度計使用方便可靠,,已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右,。
3,、溫差電偶溫度計:是一種工業(yè)上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象制成,。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端,,另兩端與測量儀表連接,,形成電路。把工作端放在被測溫度處,,工作端與自由端溫度不同時,,就會出現電動勢,因而有電流通過回路,。通過電學量的測量,,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度,。這種溫度計多用銅——康銅,、鐵——康銅、鎳銘——康銅,、金鈷——銅,、鉑——銠等組成。它適用于溫差較大的兩種物質之間,,多用于高溫和低濁測量,。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫,。
4,、高溫溫度計:是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計,有光測溫度計,、比色溫度計和輻射溫度計,。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜,這里不再討論,。其測量范圍為500℃至3000℃以上,,不適用于測量低溫。
5,、指針式溫度計:是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,,用來測室溫,,是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件,,用來控制指針,。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起,且銅片在左,,鐵片在右,。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,,銅片牽拉鐵片向右彎曲,,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫),;反之,溫度變低,,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫),。
6、玻璃管溫度計:玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的,。由于測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計,、紅鋼筆水溫度計,。他的優(yōu)點是結構簡單,使用方便,,測量精度相對較高,,價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制,。且不能遠傳,,易碎。
7,、壓力式溫度計:壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,,氣體或飽和蒸氣受熱后產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包,、毛細管和指示表三部分組成,。它是最早應用于生產過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現在仍然是就地指示和控制溫度中應用十分廣泛的測量方法,。壓力式溫度計的優(yōu)點是:結構簡單,,機械強度高,不怕震動,。價格低廉,,不需要外部能源。缺點是:測溫范圍有限制,,一般在-80~400℃,;熱損失大響應時間較慢;儀表密封系統(tǒng)(溫包,,毛細管,,彈簧管)損壞難于修理,必須更換,;測量精度受環(huán)境溫度,、溫包安裝位置影響較大,精度相對較低,;毛細管傳送距離有限制,。
8,、轉動式溫度計:轉動式溫度計是由一個卷曲的雙金屬片制成,故又稱雙金屬溫度計,。雙金屬片一端固定,,另一端連接著指針。兩金屬片因膨脹程度不同,,在不同溫度下,,造成雙金屬片卷曲程度不同,指針則隨之指在刻度盤上的不同位置,,從刻度盤上的讀數,,便可知其溫度。
9,、半導體溫度計:半導體的電阻變化和金屬不同,,溫度升高時,其電阻反而減少,,并且變化幅度較大,。因此少量的溫度變化也可使電阻產生明顯的變化,所制成的溫度計有較高的精密度,,常被稱為感溫器,。
10、熱電偶溫度計:熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成,。金屬接點在不同的溫度下,,會在金屬的兩端產生不同的電位差。電位差非常微小,,故需靈敏的電壓計才能測得,。由電壓計的讀數,便可知道溫度為何,。
11,、光測高溫計:物體溫度若高到會發(fā)出大量的可見光時,便可利用測量其熱輻射的多寡以決定其溫度,,此種溫度計即為光測溫度計,。此溫度計主要是由裝有紅色濾光鏡的望遠鏡及一組帶有小燈泡、電流計與可變電阻的電路制成,。使用前,先建立燈絲不同亮度所對應溫度與電流計上的讀數的關系,。使用時,,將望遠鏡對正待測物,調整電阻,,使燈泡的亮度與待測物相同,,這時從電流計便可讀出待測物的溫度了,。
12、液晶溫度計:用不同配方制成的液晶,,其相變溫度不同,,當其相變時,其光學性質也會改變,,使液晶看起來變了色,。如果將不同相變溫度的液晶涂在一張紙上,則由液晶顏色的變化,,便可知道溫度為何,。此溫度計之優(yōu)點是讀數容易,而缺點則是精確度不足,,常用于觀賞用魚缸中,,以指示水溫。
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