溫度計的種類剖析
溫度計根據(jù)使用目的的不同,已設計制造出多種溫度計,。其設計的依據(jù)有:利用固體,、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)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。
一般說來,,一切物質(zhì)的任一物理屬性,只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調(diào)的,、顯著的變化,,都可用來標志溫度而制成溫度計,。
溫度計常見的種類分類:
隨著科學技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要,測溫技術(shù)也不斷地改進和提高,。由于測溫范圍越來越廣,,根據(jù)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(zhì),,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,,接近于零度,故它的測溫范圍很廣,。這種溫度計度很高,,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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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,有的能測接近零度的低溫,。
4,、雙金屬溫度計: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,。雙金屬溫度計的原理和構(gòu)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(zhuǎn)(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(zhuǎn)(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(xiàn)溫度的測量的,。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)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(jié)構(gòu)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(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)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(nèi)的液體,,氣體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包,、毛細管和指示表三部分組成,。它是zui早應用于生產(chǎn)過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現(xiàn)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(jié)構(gòu)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,。壓力溫度計經(jīng)常的工作范圍應在測量范圍的1/2--3/4處,并盡可能的使顯示表與溫包處于水平位置,。其安裝用的溫包安裝螺栓會使溫度流失而導致溫度不準確,,安裝時應進行保溫處理,并盡量使溫包工作在沒有震動的環(huán)境中,。
8,、轉(zhuǎn)動式溫度計:轉(zhuǎn)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(shù),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(chǎn)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(chǎn)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(shù),,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(shù)的關系,。使用時,,將望遠鏡對正待測物,調(diào)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(zhì)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(shù)容易,而缺點則是度不足,,常用于觀賞用魚缸中,,以指示。
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