比较全的几种温度计原理和特性总结!

更新时间:2023-06-10 21:32:07 阅读: 评论:0

比较全的几种温度计原理和特性总结!
1、概述
温度计是可以精确的推断和测量温度的工具,分为指针温度计和数字温度计。
指针温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。指针式温度计可以直接测量各种生产过程中的-80℃~+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。
数字温度计可以精确的推断和测量温度,以数字显示,而非指针或水银显示。故称数字温度计或数字温度表。
数字温度计是测温仪器类型的其中之一。依据所用测温物质的不同和测温范围的不同,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、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。
2、原理
依据使用目的的区分,已设计制造出多种温度计。其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸气压强因区分温度而变换;热电效应的作用;电阻随温度
的变换而变换;热辐射的影响等。
3、各种温度计的工作原理
使用目的的不同,已设计制造出多种温度计。其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等。
一般说来,一切物质的任一物理属性,只要它随温度的转变而发生单调的、显著的变化,都可用来标志温度而制成温度计。
(1)气体温度计:多用氢气或氦气作测温物质,由于氢气和氦气的液化温度很低,接近于肯定零度,故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
(2)电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是依据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用便利牢靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
(3)温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差
电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会消失电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温柔低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近肯定零度的低温。
(4)高温温度计:是指特地用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较简单,这里不再争论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
(5)指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来掌握指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度上升时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
(6)玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我
们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简洁,
使用便利,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
(7)压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简洁,机械强度高,不怕震惊。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。
(8)水银温度计:水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是-38.87℃,沸点是356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅比较简洁直观,而且还可以避开外部远传温度计的误差。
4、常用温度计
随着科学技术的进展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高。由于测温范围越来越广,依据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。
●转动式温度计
转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨
胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。
●半导体温度计
半导体的电阻变化和金属不同,温度上升时,其电阻反而削减,并且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化,所制成的温度计有较高的精密度,常被称为感温器。
●热电偶温度计
热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差特别微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。
●光测高温计
物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的

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