溫度計工作原理
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- 發表時間:2024-1-13 10:39:16
溫度計工作原理
根據使用目的的不同,生產和設計了各種溫度計。其設計依據包括:由于溫度的影響,固體、液體和氣體的使用會上升和收縮;在固定容量環境下,氣體(或蒸汽)的壓力因溫度不同而變化;熱電效應的作用;電阻隨溫度變化而變化;熱輻射的影響等。
1.氣體溫度計:主要使用氫或氦作為溫度測量物質。由于氫和氦的液化溫度非常低,接近**零度,因此其溫度測量范圍很廣。這種溫度計精度很高,主要用于精確測量。
2.電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,它們是根據電阻值隨溫度變化而制成的。金屬溫度計主要用于鉑、金、銅、鎳等純金屬,以及銠鐵和磷青銅合金;半導體溫度計主要使用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,應用廣泛。其檢測范圍約為-260℃**600℃。
3.溫差電偶溫度計:是一種廣泛應用于工業的溫度測量儀器。它是由溫差電現象制成的。兩根不同的電線焊接在一起,產生工作端,另一側與檢測儀器連接,產生電路。將工作端放置在被測溫度處。當工作端與自由端的溫度不同時,會出現電動勢,因此電流會通過電路。通過電學測量,另一個溫度可以通過使用已知溫度來測量。它適用于兩種溫差大的物質之間,主要用于高溫和低濁度測量。有些溫差電偶可以測量高達3000℃的高溫,有些溫度接近**零度。
4.指針溫度計:儀表板形狀的溫度計,也稱為冷熱表,用于測量室溫。它是根據金屬的熱膨脹和冷收縮原理制成的。它使用雙金屬片作為溫度傳感元件來控制指針。雙金屬片通常用銅片和鐵片鉚接,銅片在左邊,鐵片在右邊。由于銅的熱膨脹和冷收縮效果比鐵顯著得多,當溫度升高時,銅片拉動鐵片向右彎曲,指針在雙金屬片的驅動下向右偏移(指向高溫);相反,當溫度下降時,指針在雙金屬片的驅動下向左偏移(指向低溫)。
5.玻璃管溫度計:玻璃管溫度計利用熱膨脹和冷收縮的原理來檢測溫度。由于溫度測量介質的膨脹系數與沸點和凝點之間的差異,常見的玻璃管溫度計主要包括:汽油溫度計、水銀溫度計和紅筆水溫度計。其優點是結構簡單,使用方便,測量精度相對較高,價格低廉。缺點是測量的上下限和精度受玻璃質量和溫度測量介質特性的限制。它不能從遠處傳播,而且很脆弱。
6.壓力溫度計:壓力溫度計是利用封閉容器中的液體、加熱后氣體或飽和蒸汽的體積膨脹或壓力變化作為測量信號。其基本結構由三部分組成:溫度包、毛細管和指示表。壓力溫度計的優點是結構緊湊,機械強度高,不怕振動。價格低廉,不需要外部能源。缺點是溫度測量范圍有限,通常為-80~400℃;熱損失響應時間較慢。
7.水銀溫度計是一種膨脹溫度計。水銀的凝點為-38.87℃,沸點為356.7℃,用于測量0-150℃或500℃范圍內的溫度。它僅用作當地監督儀器。用它來測量溫度不僅簡單直觀,而且可以避免外部遠程溫度計的誤差。