溫度計(jì)的各種名稱及工作原理
溫度計(jì)是測(cè)溫儀器的總稱,。根據(jù)所用測(cè)溫物質(zhì)的不同和測(cè)溫范圍的不同，有煤油溫度計(jì),、酒精溫度計(jì),、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì),、電阻溫度計(jì),、溫差電偶溫度計(jì)[1]、輻射溫度計(jì)和光測(cè)溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)等,。
工作原理
根據(jù)使用目的的不同,，已設(shè)計(jì)制造出多種溫度計(jì)。其設(shè)計(jì)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(qiáng)因不同溫度而變化,；熱電效應(yīng)的作用；電
阻隨溫度的變化而變化,；熱輻射的影響等,。
一般說(shuō)來(lái)，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(lái)
標(biāo)志溫度而制成溫度計(jì),。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要,，測(cè)溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。由于測(cè)溫范圍越來(lái)
越廣,，根據(jù)不同的要求,，又制造出不同需要的測(cè)溫儀器。下面介紹幾種,。
1,、氣體溫度計(jì)：多用氫氣或氦氣作測(cè)溫物質(zhì)，因?yàn)闅錃夂秃獾囊夯瘻囟群艿?，接近于零度,，?/p>
它的測(cè)溫范圍很廣。這種溫度計(jì)度很高,，多用于精密測(cè)量,。
2、電阻溫度計(jì)：分為金屬電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體電阻溫度計(jì),，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(jì)主要有用鉑、金,、銅,、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的,；半導(dǎo)體溫度計(jì)主要用
碳,、鍺等,。電阻溫度計(jì)使用方便可靠，已廣泛應(yīng)用,。它的測(cè)量范圍為-260℃至600℃左右,。
3、溫差電偶溫度計(jì)：是一種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的測(cè)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(cè)量?jī)x表連接,，形成電路,。把工作端放在被測(cè)溫度處，工作端與自由端
溫度不同時(shí),，就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì),，因而有電流通過(guò)回路。通過(guò)電學(xué)量的測(cè)量,，利用已知處的溫度,，就可以
測(cè)定另一處的溫度。這種溫度計(jì)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(cè)量,。有的溫差電偶能測(cè)量高達(dá)
3000℃的高溫，有的能測(cè)接近零度的低溫,。
4,、雙金屬溫度計(jì)：是指專門(mén)用來(lái)測(cè)量500℃以上的溫度的溫度計(jì)，有光測(cè)溫度計(jì),、比色溫度計(jì)和輻射
溫度計(jì),。雙金屬溫度計(jì)的原理和構(gòu)造都比較復(fù)雜，這里不再討論,。其測(cè)量范圍為500℃至3000℃以
上,，不適用于測(cè)量低溫。
5,、指針式溫度計(jì)：是形如儀表盤(pán)的溫度計(jì),，也稱寒暑表，用來(lái)測(cè)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(lái)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(dāng)溫度升高時(shí),，銅片牽拉鐵片向右彎曲，
指針在雙金屬片的帶動(dòng)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(dòng)下就向左偏
轉(zhuǎn)（指向低溫）,。
6,、玻璃管溫度計(jì)：玻璃管溫度計(jì)是利用熱脹冷縮的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量的。由于測(cè)溫介質(zhì)的膨脹系
數(shù)與沸點(diǎn)及凝固點(diǎn)的不同,，所以我們常見(jiàn)的玻璃管溫度計(jì)主要有：煤油溫度計(jì),、水銀溫度計(jì)、紅鋼筆水
溫度計(jì),。他的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，使用方便，測(cè)量精度相對(duì)較高,，價(jià)格低廉,。缺點(diǎn)是測(cè)量上下限和精度受
玻璃質(zhì)量與測(cè)溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠(yuǎn)傳,，易碎,。
7、壓力式溫度計(jì)：壓力式溫度計(jì)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(cè)信號(hào),。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細(xì)管和指示表三部分組成,。它是早應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程溫
度控制的方法之一,。壓力式測(cè)溫系統(tǒng)現(xiàn)在仍然是就地指示和控制溫度中應(yīng)用十分廣泛的測(cè)量方法。壓力
式溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，機(jī)械強(qiáng)度高,，不怕震動(dòng)。價(jià)格低廉,，不需要外部能源,。缺點(diǎn)是：測(cè)溫范
圍有限制，一般在-80~400℃,；熱損失大響應(yīng)時(shí)間較慢,；儀表密封系統(tǒng)（溫包,，毛細(xì)管，彈簧管）損壞難
于修理,，必須更換,；測(cè)量精度受環(huán)境溫度、溫包安裝位置影響較大,，精度相對(duì)較低,；毛細(xì)管傳送距離有
限制。壓力溫度計(jì)經(jīng)常的工作范圍應(yīng)在測(cè)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(huì)使溫度流失而導(dǎo)致溫度不準(zhǔn)確，安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行保溫處理,，并盡量使溫包
工作在沒(méi)有震動(dòng)的環(huán)境中,。
8、轉(zhuǎn)動(dòng)式溫度計(jì)：轉(zhuǎn)動(dòng)式溫度計(jì)是由一個(gè)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(pán)上
的不同位置,，從刻度盤(pán)上的讀數(shù),，便可知其溫度。
9,、半導(dǎo)體溫度計(jì)：半導(dǎo)體的電阻變化和金屬不同,，溫度升高時(shí),，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(jì)有較高的精密度,，常被稱為感溫
器。
10,、熱電偶溫度計(jì)：熱電偶溫度計(jì)是由兩條不同金屬連接著一個(gè)靈敏的電壓計(jì)所組成,。金屬接點(diǎn)在不
同的溫度下，會(huì)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(jì)才能測(cè)得。由電
壓計(jì)的讀數(shù),，便可知道溫度為何,。
11,、光測(cè)高溫計(jì)：物體溫度若高到會(huì)發(fā)出大量的可見(jiàn)光時(shí)，便可利用測(cè)量其熱輻射的多寡以決定其溫
度,，此種溫度計(jì)即為光測(cè)溫度計(jì),。此溫度計(jì)主要是由裝有紅色濾光鏡的望遠(yuǎn)鏡及一組帶有小燈泡、電流
計(jì)與可變電阻的電路制成,。使用前,，先建立燈絲不同亮度所對(duì)應(yīng)溫度與電流計(jì)上的讀數(shù)的關(guān)系。使用
時(shí),，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)正待測(cè)物,，調(diào)整電阻，使燈泡的亮度與待測(cè)物相同,，這時(shí)從電流計(jì)便可讀出待測(cè)物的溫
度了,。
12、液晶溫度計(jì)：用不同配方制成的液晶,，其相變溫度不同,，當(dāng)其相變時(shí)，其光學(xué)性質(zhì)也會(huì)改變,，使
液晶看起來(lái)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(jì)之優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)容易，而缺點(diǎn)則是度不足,，常用于觀賞用魚(yú)缸中,，以指示
