有关温度计的介绍

更新时间:2023-06-10 21:09:48 阅读: 评论:0

有关温度计的介绍
酒精温度计构造与水银温度计相同,唯管内装有含红色染料的酒精.便于观察,此种温度计是用酒精为工作物质.因酒精的沸点(78)较低,凝固点在-117,因此多用酒精温度计作测低温物质.
煤油温度计的工作物质是煤油,它的沸点一般高于150,凝固点低于-30.所以煤油温度计的量度范围约为-30~150.因酒精的沸点是78,凝固点是-114.酒精温度计能比煤油温度计测更低的温度,但高于78的温度它就不能测定了.从中学物理实验室经常要测量的温度范围来看,煤油温度计比酒精温度计更适用.当学生看到温度计的刻度在100,却不加分析地把温度计说成是酒精温度计,这是错误的(酒精温度达到78就已经沸腾了,岂能有100的温度刻度).目前中学实验室里所用的装有红色工作物质的温度计,一般都是煤油温度计,而不是酒精温度计.
高温计测量由物体辐射形成的极高温度(约1000以上)用的装置.它用在冶金工业和其它技术部门.由于待测温度的范围不同.高温计的类型亦有多种,如光测高温计,辐射高温计,电阻温度计及热电偶温度计等.
低温计用来测量极低温度的温度计.管内盛无色酒精及一个哑铃状黑色细小的玻璃棒,用时平放,温度降低时酒精收缩,由表面张力作用使棒下降;温度升高时,此小棒即附着不动.若再作测定时,可将温度计倒立即可恢复原状.
电阻温度计利用导体电阻随温度变化而改变的性质而制成的测温装置.通常是把纯铂细丝绕在云母或陶瓷架上,防止铂丝在冷却收缩时产生过度的应变.在某些特殊情况里,可将金属丝绕在待测温度的物质上,或装入被测物质中.在测极低温的范围时,亦可将碳质小电阻或渗有砷的锗晶体,封入充满氦气的管中.将铂丝线圈接入惠斯通电桥的一条臂,另一条臂用一可变电阻与两个假负载电阻,来抵偿测量线圈的导线的温度效应.电阻将按下列公式随温度发生变化:
式中θ的电阻,R0是0时的电阻,a是常数.比较精确的式子是:
式中b是第二个常数.电阻温度计在-260~+1200范围内,可作极精确的测定.它适用
范围广,远远超出水银温度计.可作测温的标准.
温差电偶温度计利用温差电偶来测量温度的温度计.将两种不同金属导体的两端分别连接起来,构成一个闭合回路,一端加热,另一端冷却,则两个接触点之间由于温度不同,将产生电动势,导体中会有电流发生.因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数,所以利用这一特性制成温度计.若在温差电偶的回路里再接入一种或几种不同金属的导线,所接入的导线与接触点的温度都是均匀的,对原电动势并无影响,通过测量温差电动势来求被测的温度,这样就构成了温差电偶温度计.这种温度计测温范围很大.例如,铜和康铜构成的温差电偶的测温范围在200~400之间;铁和康铜则被使用在200~1000之间;由铂和铂铑合金(铑10%)构成的温差电偶测温可达千摄氏度以上;铱和铱铑(铑50%)可用在2300;若用钨和钼(钼25%)则可高达2600
光测高温计是利用热源辐射的亮度和温度的关系来测量高温的仪器.当光测高温计对着熔铁炉时.从其望远镜(望远镜管内装一红色玻璃滤色镜及一个小灯泡)里看到灯泡的黑色灯丝及后面炉火的强光.灯丝和电源与可变电阻串接,调节可变电阻的阻值使适当的电流通过灯丝.直到灯丝的亮度与炉火的亮度相同时为止.如果事先在安培表上将已知温度值
刻好,则由安培表的读数就可以直接读出温度的数值.测温时,不需将仪器与被测体接触,因此光测高温计,可用来测很多金属的熔点以上的温度.
全辐射高温计是一种测量高温辐射源的仪器.将来自辐射源的辐射,经凹面镜会聚到一块涂黑的箔片上,此箔片贴在温差电偶上.根据测出的温差电动势,即可知道箔片的温度.于是从箔片上的温度反映,得知辐射源的温度.
最高最低温度计即“息克斯温度计”.它能指出在测量时间内所达到的最高温度和最低温度,但不能指出确切的时间.管内分别装入水银和无色酒精,由于酒精与水银膨胀系数悬殊,当温度上升时,酒精膨胀,于是迫使水银挤向毛细管内而上升,上指针亦随之而上升,指示到达最高温度;当温度下降,则水银回流至另一管,将下指针推至最低温度处.
贝克曼温度计也是一种玻璃管里贮有水银的温度计.它的构造特点是在装水银的细管上部,有一个可调节水银量的空泡,通过调节水银的流入量,从而改变可测温度的高低,但整个管长只允许有几度范围的温度变化.它的用途是能比较准确地测量温度差.刻度可直接读出0.01,可估计到0.001,相当精确.这一温度计的整个测温范围仅有5或6,所以它能测5或6的温度差.
簧片温度计是在水银面上放一短小的铁棒,当温度变化上升时,水银推棒前进;温度下降时,水银缩回,而铁棒则留在实际温度所到的最高刻度处.记录最高温度时,将此测温计横放.如计划再作测定时,可用磁铁将铁棒吸回,或将温度计直立即可.
气体温度计利用一定质量的气体作为工作物质的温度计.用气体温度计来体现理想气体温标为标准温标.用气体温度计所测得的温度和热力学温度相吻合.气体温度计是在容器里装有氢或氮气,它们的性质可外推到理想气体.这种温度计有两种类型:定容气体温度计和定压气体温度计.定容气体温度计是气体的体积保持不变,压强随温度改变.定压气体温度计是气体的压强保持不变,体积随温度改变.
定容气体温度计是保持气体体积不变,由气体的压强算出所测温度的一种装置.测温泡(材料由待测温度范围和所用的气体决定)内贮有一定质量的气体(一般装有氦,氢或氮气),经毛细管与水银压强计的左臂相连.测量时,使测温泡与待测系统相接触,然后上下移动压强计的右臂M',使左臂中的水银面在不同的温度下始终保持固定在同一位置0处,以保持气体的体积不变.当待测温度不同时,气体的压强不同,这个压强可由压强计两臂水银面的高度差h和右臂上端水银面所受的大气压强求得.这样,就可由压强随温度的改变
来确定温度.在实际测量的过程中,还必须考虑到各种误差的影响,例如,测温泡和毛细管的体积随温度的改变,以及毛细管中那部分气体的温度与待测温度不一致等等.因此,对测量的结果还必须进行修正.
定压气体温度计是保持气体的压强不变,由气体的体积算出所测温度的装置.这种温度计的结构比定容气体温度计复杂,操作和修正工作也麻烦得多,除在高温范围外,在实际工作中一般都使用定容气体温度计.

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