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温度计的原理(详解各种温度计原理介绍)

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  • 2021-04-07 23:24:54
  • 来源:好房365

温度计的原理(详解各种温度计原理介绍)温度计是测温仪器的总称,可以准确的判断和测量温度。其制造的原理主要有以下几个方面:一是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;二是在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;三是热电效应的作用;四是电阻随温度的变化而变化;五是热辐射的影响等。根据这些作用原理,目前已经开发出许多种类的温度计,下面就和小编一起看看个各种温度计的工作原理吧!

1. 电阻温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

铂电阻温度计

工作原理:利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度或者与温度有关的参数。

工作特点:精度高,低漂移,测量范围宽,一般用于低于600℃的温度测量。

2. 温差电偶温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

温差电偶温度计

工作原理:利用温差电偶,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。

工作特点:根据两种金属材料的不同,温度计测量范围也不同,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℃。

3. 指针式温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

指针式温度计

工作原理:利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。为提高测温灵敏度,通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时,各层金属膨胀或收缩量不等,使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连,因此,当双金属片感受到温度变化时,指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。

工作特点:温度显示直观方便;安全可靠,使用寿命长;多种结构形式,可满足不同要求;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。

4. 玻璃管温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

玻璃管温度计

工作原理:在玻璃感温包中,装入感温液体,温度升高,感温液膨胀,液体的膨胀系数比玻璃大,因此,感温液沿毛细管上升,由此从毛细管中的液柱高度得知感温液体的温度。

工作特点:根据感温包里面的液体不同,温度测量范围也不一样,酒精的测量范围为-110℃到75℃,煤油测量范围约为-30℃到150℃,使用中不能够超出温度计标度的测量范围,否则将损坏温度计,同时也不能碰撞等。

5. 压力式温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

压力式温度

工作原理:基于密闭测温系统内蒸发液体的饱和蒸气压力和温度之间的变化关系,而进行温度测量的。当温包感受到温度变化时,密闭系统内饱和蒸气产生相应的压力,引起弹性元件曲率的变化,使其自由端产生位移,再由齿轮放大机构把位移变为指示值。

工作特点:温包体积小,反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点,几乎集合了玻璃棒温度计、双金属温度计、气体压力温度计的所有优点,它可以制造成防震、防腐型,并且可以实现远传触点信号、热电阻信号、 0-10mA或4-20mA信号等,温度测量范围为0 - 120°C左右。

6. 热电偶温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

热电偶温度计

工作原理:两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为 热电效应,而这种 电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

工作特点:①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响;②测量范围广。常用的热电偶从-50℃~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃,最高可达+2800℃;③构造简单,使用方便。通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和形状的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

7. 光测高温计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

光测高温计

工作原理:利用热源辐射的亮度和温度的关系来测量高温。由热辐射的能量分布定律求得物体的实际温度T与亮度温度Ts的关系。

工作特点:一般测量温度大于500℃的物体,此温度计主要是由装有红色滤光镜的望远镜及一组带有小灯泡、电流计与可变电阻的电路制成。使用前,先建立灯丝不同亮度所对应温度与电流计上的读数的关系。使用时,将望远镜对正待测物,调整电阻,使灯泡的亮度与待测物相同,这时从电流计便可读出待测物的温度了。

8. 液晶温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

液晶温度计

工作原理:用不同配方制成的液晶,其相变温度不同,当其相变时,其光学性质也会改变,使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上,则由液晶颜色的变化,便可知道温度是多少。

工作特点:优点是读数容易,缺点是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,测量水温。

9. 水银温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

水银温度计

工作原理:利用水银的热涨冷缩大于玻璃,由此可以显示出温度。

工作特点:大多数用水银温度计来测量-39°C—357°C以内范围的温度,温度显示直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。

10. 气体温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

气体温度计

工作原理: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(多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广),它们的性质可外推到理想气体。

工作特点:测温范围很广,精确度高,多用于精密测量。

11. 半导体温度计

详解各种温度计原理介绍(附图说明)

半导体温度计

工作原理:利用半导体元件与温度具有的特性关系对温度进行测量。

工作特点:半导体的电阻变化和金属不同,温度升高时,其电阻反而减少,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。


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