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比較全的幾種溫度計原理和特性總結!

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-12-31  瀏覽次數:22
核心提示:1、概述溫度計是可以準確的判斷和測量溫度的工具,分為指針溫度計和數字溫度計。指針溫度計是一種測量中低溫度的現場檢測儀表。指

1、概述

溫度計是可以準確的判斷和測量溫度的工具,分為指針溫度計和數字溫度計。

 

指針溫度計是一種測量中低溫度的現場檢測儀表。指針式溫度計可以直接測量各種生產過程中的-80℃~+500℃范圍內液體、蒸汽和氣體介質溫度。

 

數字溫度計可以準確的判斷和測量溫度,以數字顯示,而非指針或水銀顯示。故稱數字溫度計或數字溫度表。

 

數字溫度計是測溫儀器類型的其中之一。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、雙金屬溫度計等。

 

2、原理

根據使用目的的區別,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(或蒸氣壓強因區別溫度而變換;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變換而變換;熱輻射的影響等。

 

3、各種溫度計的工作原理

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(或蒸汽)的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。

 

一般說來,一切物質的任一物理屬性,只要它隨溫度的改變而發生單調的、顯著的變化,都可用來標志溫度而制成溫度計。

 

(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。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。壓力式溫度計的優點是: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。

 

(8)水銀溫度計:水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種,水銀的凝固點是 -38.87℃,沸點是 356.7℃,用來測量0--150℃或500℃以內范圍的溫度,它只能作為就地監督的儀表。用它來測量溫度,不僅比較簡單直觀,而且還可以避免外部遠傳溫度計的誤差。

 

4、常用溫度計

隨著科學技術的發展和現代工業技術的需要,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。

 

●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。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。

 

●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。

 

●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。

 

●光測高溫計

 

物體溫度若高到會發出大量的可見光時,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。

 

●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。

 

●數字溫度計

 

數字體溫計是利用溫度傳感器將(溫度)轉換成數字信號,然后通過顯示器(如液晶、數碼管、LED矩陣等)顯示以數字形式的溫度,能快速準確地測量人體溫度的最高值,與傳統的水銀體溫計相比,具有讀數字方便,測量時間短,測量精度高,能記憶并有提示音等優點,尤其是數字體溫計不含水銀,對人體及周圍環境無害特別適合于醫院,家庭使用。

 

●水銀溫度計

 

灑落出來的汞必須立即用滴管、毛刷收集起來,并用水覆蓋(最好用甘油),然后在污染處撒上硫磺粉,無液體后(一般約一周時間)方可清掃。

總結得還有不足的地方歡迎大家補充。

 

 
編輯:songjiajie2010

 
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關鍵詞: 溫度計
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