计量检测机构深圳天溯计量跟您分享温度计简介、工作原理、用途及分类

- 2019-09-06-

温度计(温度表)简介

温度计(温度表)是测温仪器的总称。根据不同的测温材料和范围,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、热电偶温度计、辐射温度计和光温度计。

 

工作原理

       根据不同用途设计制造了各种温度计。设计依据包括:固体、液体和气体在温度影响下的膨胀和收缩现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压力随温度变化;热电效应;电阻随温度变化;热辐射的影响等。

  一般来说,任何物质的任何物理性质,只要随着温度的变化而单调而显著地变化,就可以用来标记温度和制作温度计。

 

用途及分类


随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,温度测量技术得到了不断的改进和提高。随着温度测量范围越来越宽,根据不同的要求,制造出不同的温度测量仪器。


  1、气体温度计:氢或氦常被用作温度测量材料。由于氢氦的液化温度很低,接近于零,所以其温度测量范围很宽。这种温度计精度高,常用于精密测量。


  2、电阻温度计:根据电阻值随温度变化的特点,可分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计。金属温度计主要用于铂、金、铜、镍等纯金属以及铑铁、磷青铜合金;半导体温度计主要用于碳、锗等。电阻温度计使用方便,应用广泛。其测量范围为-260℃至600℃。


  3、温差电偶温度计:它是一种工业上广泛应用的温度测量仪器。它是由热电现象构成的。将两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另一端与测量仪器连接形成电路。将工作端置于待测温度,当工作端温度与自由端温度不同时,会产生电动势,因此有电流通过电路。通过电量的测量,可以利用已知地点的温度来测量另一个地点的温度。该温度计主要由铜康铜、铁康铜、镍刻康铜、金钴铜、铂铑等组成,可用于两种温差较大的物质之间,主要用于高温、低浊度的测量。有的热电偶可以测量3000℃以下的高温,有的可以测量接近零度的低温。


  4、高温温度计:用于测量500℃以上温度的专用温度计,包括光温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和结构比较复杂,这里不作讨论。测量范围为500℃至3000℃以上,不适合测量低温。


  5、指针式温度计:它是一种仪表盘形状的温度计,也称为测量室温的温度计。它是由金属膨胀和收缩原理构成的。采用双金属作为温度传感元件控制指针。双金属板通常与铜板和铁板铆接在一起,铜板在左边,铁板在右边。因为铜的膨胀收缩效应比铁明显得多,当温度升高时,铜片拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下向右偏转(指向高温);否则,当温度降低时,指针向左偏转(指向低温),由双金属片驱动。


  6、玻璃管温度计:玻璃管温度计采用热胀冷缩原理测量温度。由于测温介质的膨胀系数不同于沸点和冰点,常用的玻璃管温度计有煤油温度计、水银温度计和红笔水温度计。其优点是结构简单,使用方便,测量精度较高,价格低廉。缺点是玻璃的质量和测温介质的性质限制了测量的上下限和精度。不能传播太远,很脆弱。


  7、压力式温度计:压力式温度计是利用密闭容器中的液体、气体或饱和蒸汽在加热后产生体积膨胀或压力变化作为测量信号。其基本结构由温度包络、毛细管和指示剂三部分组成。它是生产过程中常用的温度控制方法之一。压力式温度测量系统仍广泛应用于温度的就地指示和控制。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕振动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:温度测量范围有限,一般在-80~400℃;热损失大的响应时间慢;仪表密封系统(温度袋、毛细管、弹簧管)维修困难,必须更换;环境温度和温度袋安装位置对测量精度影响较大,精度较低,毛细管传输距离有限。


   8、转动式温度计:旋转式温度计是由一卷双金属片制成,所以又称双金属温度计。双金属一端固定,另一端与指针连接。由于两种金属板的膨胀程度不同,温度不同,双金属板的卷曲度也不同。然后指针指向刻度盘上的不同位置。从表盘上的读数我们可以知道它的温度。


  9、半导体温度计:半导体的电阻不同于金属的电阻。随着温度的升高,半导体的电阻减小,变化范围增大。因此,少量的温度变化也会使电阻发生明显的变化。用这种方法制成的温度计精度高,常被称为温度传感器。


  10、热电偶温度计:热电偶温度计是由两种不同的金属和一个灵敏的电压表连接而成。在不同的温度下,金属接触会在金属的两端产生不同的电位差。电位差很小,所以需要一个灵敏的电压表来测量。从电压表的读数,我们可以知道温度。


  11、光测高温计:当物体的温度高到足以发出大量可见光时,可以通过测量物体的热辐射量来确定物体的温度。这样的温度计是轻便的温度计。温度计主要由一个装有红色滤光片的望远镜和一套带有小灯泡、电流表和可变电阻的电路组成。在使用前,建立了灯丝不同亮度对应的温度与电流计读数之间的关系。使用时,将望远镜对准被测物体,调整电阻,使灯泡的亮度与被测物体相同,然后从电流计上读出被测物体的温度。


  12、液晶温度计:不同配方的液晶具有不同的相变温度。当液晶处于相变状态时,其光学性质也会发生变化,使液晶看起来有颜色。如果将具有不同相变温度的液晶涂布在一张纸上,则可以通过液晶颜色的变化来了解温度。这种温度计的优点是读数容易,缺点是不够精确。它通常用于装饰性鱼缸,以指示水温。


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