溫度計，通過測量物質(zhì)的膨脹或收縮量來反映測量的溫度，統(tǒng)稱為膨脹類型溫度計。典型的玻璃管是溫度計和雙金屬溫度計。-使用密封在容器中的工作介質(zhì)加熱后體積變化引起的壓力變化來指示溫度的溫度計稱為壓力類型溫度計。

1.玻璃管溫度計

玻璃管溫度計的工作是基于透明玻璃外殼中液體的熱膨脹和冷收縮，根據(jù)液體和貯液袋之間的溫度膨脹系數(shù)的差異，從玻璃毛細管中液體的位置讀取溫度指示值。根據(jù)標尺的不同位置，可以分為三種類型:直尺型、內(nèi)標型和外標型。這種溫度計溫度測量范圍很廣，通常為1 200?600 C，而且價格便宜。它廣泛應(yīng)用于科學研究、生產(chǎn)和人們的日常生活中。

物質(zhì)的熱膨脹特性可以用平均體積膨脹系數(shù)來表示。也就是說，當單位溫度變化時，物質(zhì)體積相對于0℃體積的變化量可以用以下公式表示

在公式中，它被稱為at1和at2——溫度t1到t2時液體的平均體積膨脹系數(shù)；

vt-溫度為t時的液體體積，V0指0°c時的液體體積。

當溫度升高時，液體和儲液器的體積都會膨脹，從而對毛細管中液柱的運動產(chǎn)生相反的影響。液柱上升的幅度由液體的平均體積膨脹系數(shù)α和玻璃的平均體積膨脹系數(shù)β之間的差值決定，該差值稱為玻璃中液體的表觀膨脹系數(shù)，用y表示

由于液體的平均體積膨脹系數(shù)比玻璃大得多，所以當溫度變化時，可以看到液柱在毛細管中移動。普通液體的體積膨脹系數(shù)和相對于玻璃的表觀膨脹系數(shù)見表2-2。

設(shè)表示溫度計上刻度1℃的長度，則有如果設(shè)置刻度1℃開溫度計的長度，則有

公式中L-溫度計的靈敏度(對應(yīng)于每1℃刻度毛細管中液體的長度)；

y 100.0-0100t之間液體的表觀膨脹系數(shù):

v0-儲液罐的容積；

毛細管的橫截面積。

從方程(2-7)可以看出，提高靈敏度的方法可以提高y100.0和V0，但如果V0太大，熱慣性也會增加，這對測量不利。降低硫也可以提高靈敏度，但如果硫太小，會導致液柱堵塞或不均勻上升。

根據(jù)不同的基本結(jié)構(gòu)形式，玻璃液溫度計可分為桿型、內(nèi)標型和外標型。內(nèi)部標準類型如圖2-1所示，其他兩種類型如圖2-2所示。

工業(yè)和醫(yī)用玻璃液溫度計，有三種特殊結(jié)構(gòu):醉高溫度計、醉低溫度計和電接點溫度計。醉高和醉低溫度計如圖2-3所示。溫度計非常高溫度計。它有一個特殊的裝置，可以防止溫度下降時水銀柱下降。該裝置可以是焊接在儲物袋底部的銷。它的尾巴正好在儲物袋與毛細管連接的喉部，或者它可以在儲物袋的毛細管附近燃燒成彎曲的狹窄喉部。這樣，當溫度上升時，水銀柱上升，但是當溫度下降時，水銀柱由于電阻增加而不容易下降，并且將保持在高溫位置。只有施加外力，水銀才能下落。醉低溫度計一般使用無色透明的無水乙醇作為感溫體，由深色玻璃制成的指示棒沉入毛細管液柱中。當液體達到溫度下降時，液體的表面張力導致指示桿和液柱的彎月面同時向下移動。當溫度上升時，液柱將上升，而指示桿將保持靜止，因此測量中的zui低溫值可通過其與標尺的相對位置讀出。使用時，應(yīng)注意zui low 溫度計必須水平放置。

金屬保護套溫度計通常被稱為“金屬套溫度計。如圖2-4所示，金屬保護套安裝在玻璃內(nèi)標型縣級儀表的外面。它可以直接安裝在鍋爐或機械設(shè)備上，起到安全和壓縮保護的作用，廣泛應(yīng)用于太空。根據(jù)其不同的形狀，金屬保護罩溫度計可分為三種類型:直CWNG/WNY-01、90 (WNGWM02)和135 (WNG/WNY-03)。玻璃棒型溫度計根據(jù)其不同用途可分為汞和有機液體兩種。水銀溫度計可以測量30?500 C內(nèi)的溫度，有機液體是紅色的，溫度在-100200 c內(nèi)可以測量，玻璃棒型溫度計可以產(chǎn)生各種長度溫度計，嘴長度可以產(chǎn)生3m。

電接點溫度計如圖2-5所示，其測溫液體為水銀。如果在水銀溫度計燈泡附近引出一根導線，并且在相應(yīng)的溫度范圍內(nèi)引出另一根導線，當溫度上升到該范圍時，水銀柱將連接外部電路。相反，如果溫度降至刻度以下，外部電路將斷開。這樣，它成為具有固定開關(guān)值和位控制功能的溫度傳感器。它可以提供局部溫度指示和開關(guān)控制信號，因此被稱為電接點溫度計。原理如圖2-6所示。

在液體溫度計玻璃管中，液柱上方的空間只允許有液體的飽和蒸汽壓，而不允許有空氣壓力，因此如何調(diào)節(jié)插入水銀的導線的高度是一個需要解決的問題。實際電接點溫度計用玻璃管上半部分的可旋轉(zhuǎn)細長螺釘1密封。細線3懸掛在橢圓形螺母2下方。電線的下端與水銀接觸。當螺桿旋轉(zhuǎn)時，螺母只能上下移動。這樣，可以通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)螺釘來調(diào)節(jié)細線下端的位置，即調(diào)節(jié)溫度切換值。由于玻璃管的內(nèi)外完全隔離，這里采用磁耦合傳輸原理。磁鐵4套在玻璃頂部的外側(cè)。當它旋轉(zhuǎn)時，它將驅(qū)動管子中螺桿上端的扁鐵塊5旋轉(zhuǎn)并使螺桿旋轉(zhuǎn)。

引出電極6密封在靠近溫度傳感燈泡的汞柱下端的管壁上，另一個電極7在螺桿上部的導電軸承處引出。為了方便地觀察開關(guān)值，玻璃管的上半部分也有一個刻度，細導線下端的位置可以根據(jù)螺母在刻度上的位置的刻度來知道。與汞接觸的細線不得被汞腐蝕，也不得被汞污染。

必須注意，通過電接點水星溫度計的信號必須是低電壓和低電流，并且一般開關(guān)信號低于5V和10mA DC。該信號可用于控制晶體管的基極電流，然后由報警和位調(diào)節(jié)設(shè)備的集電極輸出。還應(yīng)注意的是，如果汞柱接觸細線后溫度繼續(xù)上升，汞將在管壁和細線之間的間隙中上升，從而改變玻璃管的橫截面積，溫度指示值將不準確。

電接點溫度計通常用于恒溫水箱、油箱和空調(diào)系統(tǒng)。它簡單方便。它可以指示和控制溫度，但它的主要缺點是易碎，汞破碎后會污染環(huán)境。

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