儀器簡介
溫度計(jì)是測溫儀器的總稱。根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同，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)、輻射溫度計(jì)和光測溫度計(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。一般地說，任何物質(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(biāo)志溫度而制成溫度計(jì)。
用途及分類
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，測溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)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(jì)：多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)，因?yàn)闅錃夂秃獾囊夯瘻囟群艿停咏诹愣?，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計(jì)度很高，多用于精密測量。
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(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢，因而有電流通過回路。通過電學(xué)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(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量。有的溫差電偶能測量高達(dá)3000℃的高溫，有的能測接近零度的低溫。
4、高溫溫度計(jì)：是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計(jì)，有光測溫度計(jì)、比色溫度計(jì)和輻射溫度計(jì)。高溫溫度計(jì)的原理和構(gòu)造都比較復(fù)雜，這里不再討論。其測量范圍為500℃至3000℃以上，不適用于測量低溫。
5、指針式溫度計(jì)：是形如儀表盤的溫度計(jì)，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(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實(shí)現(xiàn)溫度的測量的。由于測溫介質(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)簡單，使用方便，測量精度相對(duì)較高，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)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(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zui早應(yīng)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(yīng)用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，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。
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上的不同位置，從刻度盤上的讀數(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)才能測得。由電壓計(jì)的讀數(shù)，便可知道溫度為何。
11、光測高溫計(jì)：物體溫度若高到會(huì)發(fā)出大量的可見光時(shí)，便可利用測量其熱輻射的多寡以決定其溫度，此種溫度計(jì)即為光測溫度計(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)正待測物，調(diào)整電阻，使燈泡的亮度與待測物相同，這時(shí)從電流計(jì)便可讀出待測物的溫度了。
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，常用于觀賞用魚缸中，以指示水溫。
溫度測量儀表的精度等級(jí)和分度值
儀表名稱 精度等級(jí) 分度值,℃
雙金屬溫度計(jì) 1，1.5，2.5 0.5~20
壓力式溫度計(jì) 1，1.5，2.5 0.5~20
玻璃液體溫度計(jì) 0.5~2.5 0.1~10
熱電阻 0.5~3 1~10
熱電偶 0.5~1 5~20
光學(xué)高溫計(jì) 1~1.5 5~20
輻射溫度計(jì)（熱電堆） 1.5 5~20
部分輻射溫度計(jì) 1~1.5 1~20
比色溫度計(jì) 1~1.5
雙金屬溫度計(jì)
雙金屬溫度計(jì)的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數(shù)的金屬，一端焊接在固定點(diǎn)，另一端當(dāng)溫度變化時(shí)扭曲變形，將其轉(zhuǎn)換成指針偏轉(zhuǎn)角度，指示溫度。抽芯式是指雙金屬感溫元件可以從外保護(hù)管內(nèi)抽出更換，是使用zui廣泛的現(xiàn)場指示溫度計(jì)。
雙金屬熱電阻（偶）一體化溫度計(jì)（變送器）和電接點(diǎn)抽芯防護(hù)型雙金屬熱電阻（偶）一體化溫度計(jì)與變送器，它是在雙金屬溫度計(jì)系列產(chǎn)品的基礎(chǔ)上在套管內(nèi)同時(shí)平行裝入鎧裝熱電阻（偶）的一種儀表。使用此表既可現(xiàn)場清晰地看到指示值，又可把信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制室。傳到控制室信號(hào)有鉑電阻 Pt100，K型E型熱電偶信號(hào)，也有經(jīng)過變送為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，起 到了一表兩用的作用。使用此表在管道上可以少開一個(gè)孔，少了一個(gè)泄漏點(diǎn)（因事故常出在開孔處），它的價(jià)格比用兩只表的價(jià)格便宜。所以說，此表既有實(shí)用價(jià)值，又有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（鉑熱電阻也有非鎧裝式）
雙金屬溫度計(jì)是利用兩種不同金屬在溫度改變時(shí)膨脹程度不同的原理工作的。
工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)主要的元件是一個(gè)用兩種或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片。
為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀。當(dāng)多層金屬片的溫度改變時(shí)，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開。
由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指針相連，因此，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變化時(shí)，指針即可在一圓形分度標(biāo)尺上指示出溫度來。
這種儀表的測溫范圍是200~650℃，允許誤差均為標(biāo)尺兩程的1%左右。
這種溫度計(jì)和棒狀的玻璃液體溫度計(jì)的用途相似，但可使用在機(jī)械強(qiáng)度要求更高的條件下。
WSS系列雙金屬溫度計(jì)是一種測量中低溫度的現(xiàn)場檢測儀表。雙金屬溫度計(jì)可以直接測量各種生產(chǎn)過程中的-80℃～+500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。
主要特點(diǎn)
1、現(xiàn)場顯示溫度，直觀方便；安全可靠，使用壽命長；
2、多種結(jié)構(gòu)形式，可滿足不同要求。
工作原理
雙金屬溫度計(jì)是基于繞制成環(huán)性彎曲狀的雙金屬片組成。一端受熱膨脹時(shí)，帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)，工作儀表便顯示出所應(yīng)的溫度值。
技術(shù)參數(shù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) JB/T8803-1998 GB3836-83
標(biāo)度盤公稱直徑：60，100，150
精度等級(jí)：（1.0），1.5
熱響應(yīng)時(shí)間：≤40S
防護(hù)等級(jí)：IP55
角度調(diào)整誤差：角度調(diào)整誤差應(yīng)不超過其量程的1.0%
回差：雙金屬溫度計(jì)回差應(yīng)不大于基本誤差限的值
重復(fù)性：雙金屬溫度計(jì)重復(fù)性極限范圍應(yīng)不大于基本誤差限值的1/2
水銀溫度計(jì)
水銀溫度計(jì)是膨脹式溫度計(jì)的一種，用來測量0--150℃或500℃以內(nèi)范圍的溫度，它只能作為就地監(jiān)督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的誤差。使用水銀溫度計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：[編輯本段]水銀溫度的構(gòu)成
實(shí)驗(yàn)室中常用的水銀溫度計(jì)，是由一個(gè)盛有水銀的玻璃泡，毛細(xì)管，刻度和溫標(biāo)組成的。[編輯本段]水銀溫度計(jì)的使用
使用溫度計(jì)時(shí)，首先要看清它的量程（測量范圍），然后看清它的zui小分度值，也就是每一小格所表示的值。要選擇適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì)測量被測物體的溫度。測量時(shí)溫度計(jì)的液泡應(yīng)魚被測物體充分接觸，且玻璃泡不能碰到被測物體的側(cè)壁或底部；讀數(shù)是，溫度計(jì)不要離開被測物體，且眼睛的視線應(yīng)與溫度計(jì)內(nèi)的液面相平。
1、使用前應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)（可以采用標(biāo)準(zhǔn)液溫多支比較法進(jìn)行校驗(yàn)或采用精度更的溫度計(jì)校驗(yàn)）。
2、不允許使用溫度超過該種溫度計(jì)的zui大刻度值的測量值。
3、溫度計(jì)有熱慣性，應(yīng)在溫度計(jì)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)在溫度凸形彎月面的zui高切線方向讀取，目光直視。
4、水銀溫度計(jì)應(yīng)與被測工質(zhì)流動(dòng)方向相垂直或呈傾斜狀。
5、水銀溫度計(jì)常常發(fā)生水銀柱斷裂的情況，消除方法有：
（1）冷修法：將溫度計(jì)的測溫包插入干冰和酒精混合液中（溫度不得超過-38℃）進(jìn)行冷縮，使毛細(xì)管中的水銀全部收縮到測溫包中為止。
?。?）熱修法：將溫度計(jì)緩慢插溫度略高于測量上限的恒溫槽中，使水銀斷裂部分與整個(gè)水銀柱連接起來，再緩慢取出溫度計(jì)，在空氣中逐漸冷至室溫。[編輯本段]水銀溫度計(jì)打碎后的處理
用硫黃粉灑在液體汞流過的地方，可以通過化學(xué)作用變成硫化汞。硫化汞就不會(huì)通過吸入影響健康，液體汞就不會(huì)大批揮發(fā)到空氣中對(duì)人體造成傷害。還要注意室內(nèi)通風(fēng)。
專家警告說，假使家中小孩子的手破了并接觸到了水銀，那就應(yīng)當(dāng)趕快把他送到醫(yī)院診治。還有，水銀掉在地板上，千萬不要等待它去揮發(fā)，也不能用吸塵器去吸，用普通的小鏟子把它收集起來。
專家認(rèn)為，水銀溫度計(jì)的危險(xiǎn)程度非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。比如人們把其放在口腔內(nèi)測量體溫，萬一*斷了，水銀很有可能流到口腔內(nèi)乃至被吞下。為了盡快把水銀排掉，這時(shí)候病人首先是不能吃飯了，要趕快多吃一些粗纖維的蔬菜類的東西；如果皮膚被斷裂的水銀溫度計(jì)劃破，很有可能會(huì)造成感染，引起皮膚發(fā)炎；而如果水銀進(jìn)到人的血液里，那就更麻煩了
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