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溫度計的工作原理是什麼物理知識

發布時間:2022-08-10 11:22:22

① 溫度計的原理是什麼

溫度計的工作原理是利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象;在定容條件下,氣體(或蒸氣)的壓強因區別溫度而變換;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變換而變換;熱輻射的影響等。不同溫度計工作原理不同。

氣體溫度計:多用氫氣或氦氣作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,接近於絕對零度,故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高,多用於精密測量。
電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。
溫差電偶溫度計:是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象製成。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,就會出現電動勢,因而有電流通過迴路。通過電學量的測量,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度。

指針式溫度計:是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,用來測室溫,是用金屬的熱脹冷縮原理製成的。
玻璃管溫度計:玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。
壓力式溫度計:壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,氣體或飽和蒸氣受熱後產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。

最早的溫度計
最早的溫度計是在1593年由義大利科學家伽利略發明的。他的第一隻溫度計是一根一端敞口的玻璃管,另一端帶有核桃大的玻璃泡。使用時先給玻璃泡加熱,然後把玻璃管插入水中。隨著溫度的變化,玻璃管中的水面就會上下移動,根據移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。溫度計有熱脹冷縮的作用所以這種溫度計,受外界大氣壓強等環境因素的影響較大,所以測量誤差較大。

② 溫度計的工作原理是什麼

水銀溫度計的工作原理其實就是利用了物體的熱漲冷縮的原理,當溫度上升時,水銀的體積變大,所以它會上升,溫度下降就相反,大部分溫度計都是這個原理,像酒精溫度計啊

③ 溫度計的工作原理

其設計的依據有:利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象;在定容條件下,氣體(或蒸汽)的壓強因不同溫度而變化;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變化而變化;熱輻射的影響等。
1、氣體溫度計

多用氫氣或氦氣作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,接近於絕對零度,故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高,多用於精密測量。
2、電阻溫度計

分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。
3、溫差電偶溫度計

是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象製成。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,就會出現電動勢,因而有電流通過迴路。通過電學量的測量,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度。它適用於溫差較大的兩種物質之間,多用於高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫。
4、高溫溫度計

是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計,有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜,這里不再討論。其測量范圍為500℃至3000℃以上,不適用於測量低溫。
5、指針式溫度計

是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,用來測室溫,是用金屬的熱脹冷縮原理製成的。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。由於銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,銅片牽拉鐵片向右彎曲,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫);反之,溫度變低,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫)。
6、玻璃管溫度計

玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單,使用方便,測量精度相對較高,價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳,易碎。
7、壓力式溫度計

壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,氣體或飽和蒸氣受熱後產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。壓力式溫度計的優點是:結構簡單,機械強度高,不怕震動。價格低廉,不需要外部能源。缺點是:測溫范圍有限制,一般在-80-400℃;熱損失大響應時間較慢。
8、水銀溫度計

水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種,水銀的凝固點是-38.87℃,沸點是356.7℃,用來測量0-150℃或500℃以內范圍的溫度,它只能作為就地監督的儀表。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傳溫度計的誤差。


其設計的依據有:利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象;在定容條件下,氣體(或蒸汽)的壓強因不同溫度而變化;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變化而變化;熱輻射的影響等。
1、氣體溫度計

多用氫氣或氦氣作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,接近於絕對零度,故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高,多用於精密測量。
2、電阻溫度計

分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。
3、溫差電偶溫度計

是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象製成。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,就會出現電動勢,因而有電流通過迴路。通過電學量的測量,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度。它適用於溫差較大的兩種物質之間,多用於高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫。
4、高溫溫度計

是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計,有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜,這里不再討論。其測量范圍為500℃至3000℃以上,不適用於測量低溫。
5、指針式溫度計

是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,用來測室溫,是用金屬的熱脹冷縮原理製成的。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。由於銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,銅片牽拉鐵片向右彎曲,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫);反之,溫度變低,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫)。
6、玻璃管溫度計

玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單,使用方便,測量精度相對較高,價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳,易碎。
7、壓力式溫度計

壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,氣體或飽和蒸氣受熱後產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。壓力式溫度計的優點是:結構簡單,機械強度高,不怕震動。價格低廉,不需要外部能源。缺點是:測溫范圍有限制,一般在-80-400℃;熱損失大響應時間較慢。
8、水銀溫度計

水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種,水銀的凝固點是-38.87℃,沸點是356.7℃,用來測量0-150℃或500℃以內范圍的溫度,它只能作為就地監督的儀表。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傳溫度計的誤差。答案來自

④ 溫度計的原理

溫度計是測溫儀器的總稱其原理一般是利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮等的現象為設計根據,可以准確的判斷和測量溫度。
溫度計的種類很多,原理也各不相同,鉑電阻溫度計的原理是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化;溫差電偶溫度計的工作原理是利用溫差電偶;指針式溫度計的工作原理是利用兩種不同金屬在溫度改變時膨脹程度不同;玻璃管溫度計的工作原理是在玻璃感溫包中裝入感溫液體,液體隨溫度變化。下面具體說明這幾種較為常見的溫度計的工作原理。
鉑電阻溫度計
工作原理:利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度或者與溫度有關的參數。
溫差電偶溫度計
工作原理:利用溫差電偶,將兩種不同金屬導體的兩端分別連接起來,構成一個閉合迴路,一端加熱,另一端冷卻,則兩個接觸點之間由於溫度不同,將產生電動勢,導體中會有電流發生。因為這種溫差電動勢是兩個接觸點溫度差的函數,所以利用這一特性製成溫度計。

指針式溫度計
工作原理:利用兩種不同金屬在溫度改變時膨脹程度不同的原理工作的。主要的元件是一個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,通常將金屬片製成螺旋卷形狀。當多層金屬片的溫度改變時,各層金屬膨脹或收縮量不等,使得螺旋卷捲起或松開。由於螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉動的指針相連,因此,當雙金屬片感受到溫度變化時,指針即可在一圓形分度標尺上指示出溫度。

玻璃管溫度計
工作原理:在玻璃感溫包中,裝入感溫液體,溫度升高,感溫液膨脹,液體的膨脹系數比玻璃大,因此,感溫液沿毛細管上升,由此從毛細管中的液柱高度得知感溫液體的溫度。

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