范文一:温度计的工作原理 温度计如何使用
温度计的工作原理 温度计如何使用
温度计我们都知道是什么,它能够帮助我们了解身体的体温情况。但是大部分人对温度计的了解只有这些,今天就为大家详细介绍下温度计的工作原理以及具体使用方法。
根据使用目的的区别,已设计制造出多种温度计,温度计的工作原理也有不同。其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象; 在定容条件下,气体(或蒸气)的压强因区别温度而变换; 热电效应的作用; 电阻随温度的变换而变换; 热辐射的影响等。
1.气体温度计: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。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2.电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
3.温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。温度计的工作原理通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
4.指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
5.玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
6.压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。
7.水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是
-38.87℃,沸点是 356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。
温度计如何使用
1.先观察量程,分度值和0点,所测液体温度不能超过量程;
2.温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁;
3.温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会,待温度计的示数稳定后再读数;
4.读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
注意:在测温前千万不要甩。
通过上面温度计的工作原理以及如何使用的介绍,相信我们对温度计有了更加详细的了解,使用温度计的时候也能按照正确的使用方法。
范文二:热电偶温度计的工作原理
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热热偶度热的工作原理如下温
热热偶是由根不同材料的热或半热热热两体体与热接或热接而成。热AB
接的一端热热热偶的热端称或工作端~热口端按热示以表~热冷端称参考()(端。把热热偶的热端活入需要热的生热热热热端度热温温~冷期置于生热热热的)t
外面~冷端度热温。如果热端和冷瑞度不同~热在热热偶的冷端就有热温to
心热热生。
热是由差引起的热热热~热热大小热热偶材料性热和度差有热。如果温与温
征热热偶材料已定的情况~热法保持冷端温度不热~热热热热只是被热TtoE温度的函。用热圈式热表或热位差热热得热热热的热后~热置就热热着一定数数t
的度。所以~用热量热热热的方热可到热的目的。温达温
管道雷热数体的密度有热~采用力热热方式的热街流量热~热热元件所ReD
受到交热作用的大小也密度成正比。由此可热~热街流量热的下限雷热与
数灵与体和热表热热元件的敏度均被热流的密度有热。所以~热型热~热热表的下限流量和下限雷热的定热考热密度的因素。有的生热热出了热算数确厂
最小流量。
热于和蒸汽的工作热密度小于式中限定的密度~但大于气体状
热~、蒸汽可热热气体的曲热~定可热最低流速。确0.6kg/m313?3
例如一台通热径的热街流量热~用于热量热和蒸汽~工作热力热150mm
;热热,~通热手热到热和蒸汽密度热册根据热曲0.5MPa2.68kg/m313?3热~可定最低流速热确。4.5m/s
需要注意的是热和曲热及热热公式都是热表制造根据生热的热厂13?213?3
街流量热的特性~热热热定的。不可盲目套用~以防造成热热热型。确
热磁流量热是基于热磁感热定律而工作的流量热量热表。热热的被热介热垂直当
于磁力热方向流热热~在介热流热和磁力热都垂直的方向上热生一感热热与个
热热~被热介热在磁热中热的速度成正比~其热系式;它与运,EX2?3?10如下,
;,;?t!?r!?{&?h??aEX=?B?Dv?????????????????2?3?10
式中磁感热强度~~6?[8?r9?y8?V0?Z[BT
热管直~热径即1?a4?D"??v"?w,?Z8?d`#?Z??D
体垂直磁力热的热度~~m
被热介热在磁热中热的速度~运~,?J??n6?y2?s,?]3?qνm/s9?l;?d&?a4?L%?p9?k3?z"?]:?h4?E&?O
流流速体与管道截面热相乘~可得热流量即体。νAQ因此~是一热速度式流量热。由热热和热热热元热成。被热介热流热热热热它它两个
元热热成感热热热~然后再由热热热元感热热热放大~热热成,,,,,, 将DC的直流热准信热出~或热热成信热出。号脉冲号;?n"?K’?M??j’?t6?|$?F1?
M
、 热磁流量热的安要求装12
答热保热热管件~热送器最好垂直条!?H6?I3?ve8?y+?H.?1)?
安~如果不能垂直安~水平安也可以~但要使热热在同一装装装两极
水平面上~
热磁流量热信热弱~热量程热热号*?r)?o3?o;?f;?Y!?o/?D#?j2)?2.5,~流量小热~热微伏~外界略有干热就影精度。因此~热很几会响8mA
送器外、蔽热、热量热管以及热送器端的管道都要接地~要热热壳屏两并独
置接地点~热热器已通热热热热接地~故勿再行接地。5?Z9?[6?F??l??[%?G/?P
热送器安位置要热一切磁源~不能有振热~装离3)?2?M’?m??}*?j:?C:?q
信热热要用热明热中热定的蔽热热~信热和磁热要分号屏号励4)?
热敷热~信热热端接热的外露部分要保持最短~蔽热热除到只要能号两屏剥
与号尽接热端子相热就热了~信热越短越好~热热器要量接近热送器~
热热器和热送器必热使用同一热;?|9?n.?y2?K:?C/?r#?Iv0?s6?]5)?源&?F{)?z+?];?F,?~
热送器上游热热有不小于的直管段~有热热、热大管热当6)?5D
热加热到。 10D
&?s&?|*?t4?P6?pJ/?D
通常热磁流量热感器外防热等热壳极;热定的防热防热,~IP65GB?4208**热安热所有以下要求。装
, 热量混合相流热~热热不引起相分的热所~热量体会离双/?[*?V8?x;?l#?d1
热分液热~避免在混合未均的下游~热量化反热管道热~要体装尚匀学装
在反热充分完成段的下游~3?y)?g$?CG)?F
, 可能避免热量管热成热热~尽内2
‘ , 热热震热小的热所~特热热一型热表~体Ui*?a/?Z)?v&?w4?~3
, 避免附近有大热机、大热热器等~以2?l+?F6?g.?n2?S:?U&?~6?u4免引起热磁热干热~??Y7?D$?k9?J1?z:?g,?_, 易于热热热感器热接地的热所~独5
, 可能避热周热热境有高热度腐热性尽4?h!?W,?Q7?`&?X4?E.?q$?t:?u6气体~
, 热境度在,温,,5?d*?z9?f*?R’?Y??p,??6?s"?A725/1050/600?范热~一形热度热受制于热子元器件~范热要窄些~内体构温
, 热境相热度在湿,范热~内;?@"?T3?I3?}3?@3?n4?10%90%
, 可能避免受光直照~尽阳7?K,?_5?|3?C;?A’?L??Y9
, 避免雨水浸淋~不被水浸会没。#?L&?f.?H9?J0?J.?Y.?G4?~7?`108?q1?_2?i0?o.?U
如果防热等热是;防热防浸水热,或;防热防水热,~热无需潜IP67IP68?
上述,、,热要求。两810)?l9?c.?a,?J7?\"?Z"?z.?o*?l3?}5?O$?S
;, 直管段热度要求2
热热得正常热量精度~热磁流量热感器上游也要有一确7?f4?xm9??!?o1?i:?p?
定热度直管段~但其热度大部分其流量热表相比要求热低与它。
弯热、形管、同心管、全热热热后通常热热只要热热中异径离极90ºT
心热;不是热感器热口端热接面,倍直;径,热度的直管段~不同热55D
度的热热需~下游直管段热;,,或无要求~但要防止蝶热热片10D23D
伸入到热感器热量管。各热准或热定热程所提出上下游直管段热度亦不一内
致~热集如表所示~要求比通常要求高。热是由于热保热到达当前20.5热精度热表的要求。’ ]*?n??F9?[7?D7?W:?K2?x0?B
热流件名称号 热准或热定热程
9?f;?Y0?n"?I#?S5?J3?N2?B????ISO?6817????ISO?9104????JIS?B7554?
ZBN?12007????JJG?1989?p??V0?{%?U9?NE上游 管、形管、全热热热、热热管 弯或制造热定 厂10D?10D????5D?5D???10D6?k!?M3?j,?w+?k3?c;?A*?y9?Z#?f
热热管 可热作直管 ??R:?m(?c??e.?[$?q*?Z
其他各热热 10D????????(?H#?J.?F4?l/?P下游 各热 未提要求 未提要求 流热。热热能避免5D???2D?
水平安热热装沉里下半部局部磨热热重~低流速热固相淀等缺点。
水平安热要使热热热平行于地平热~不要热于垂直于装极:?]*?s+?@;?u9?K?
地平热~因热热于地步的热易被热极沉极体气物覆盖~热部热易被液中偶存
泡擦热遮住热表面~使热出信极号波热。热所示管系中~、热适宜位置~5cd
、、热不宜位置~热可能液不充热~体、热易热聚气体~且热热感ab?ebaee
器后管段短也有可能不充热~排放口最好如形所示。热于状两固液相f
流热亦是不宜位置。 c0?E9?a(?dZ4?w7?P
;, 旁路管、便于清洗热接和热置入孔4
*?{.?p,?]:?G#?F4?Z%?p1?S5?L&?e8?]2?N"?j+?C"?
e&?s
热便于在工热管道热热流热和热感器停止流热热热热和热整零点~热装旁路管。但大管管系因径极投热和位置空热限制~往往不易热到。根据热热染程度来确个响断校正热量热~或定一不影热量热的热染程度判基准是困热的。除前文所述~采用非接热或热触极清装极决刮刀除置热的热表~可解热一些热热外~有热热需要除清内壁附着物~热可按热所示~不下热感器就地卸6
清除。 4?F.?g/?k5?P$?k;?l7?B
热于管大于径,的管系在附近管道上~热置入孔~以1.51.6mEMF?
便管系停止行热运清内洗热感器热量管壁。&?T%??!?U’?P2?S:?h&?o,?N*?T"?G9?g6?A6?e&?A0?B;, 热热管系的安装50?K"?N+?d%?Q+?c8?_??a
氟慎塑料热里热感器热热地热用于热热管系~正热管系热防止.?|5?Y%?D1?f!?E?
热生热热~例如液度高于体温温运室的管系~热热热感器上下游截止热停止
行后~流冷体会装却收热形成热热~热在热感器附近热热防止热~如热所示。7
有制造热定厂和塑料热里热用于热热管系的热力可在PTFE?PFA?
、、热使用的热热热力必热分热大于、、200C1000C1300C274050KPa.’?B;?[*?s6?L0?S6?h%?l:?x+?i2?E
;, 接地&?Z0?C*?g;?a??m4?k!?r6#?~??G0?q1?Ey`!?D$?O7?q(?_*??4?Z??s’?X3?G
热感器必热热接地;接地热独阻以下,。分型原热上接离100Ω
地热在热感器一热~热热器接地热在同一接地点。如热感器在有热腐热保热装极
管道上~除了热感器和接地热一起接地外~热要用热粗热热热;,热热16mm2热感器跨接管道热接法热上~使热保热热流于热感器两极离之热隔。9?y2?D.?J#?D;?E*?n$?H"?@
有热后热散热流热大~如热解槽沿着热解液的泄漏热流影 响正常热量~EMF?
热可采取流量热感器其热接的工热与气离极之热热隔的热法。同热有热保热的管热上~热保热热流影 极响热量热~也可以采取本方法。 EMF?
$?t!?v/?J)?[)?m0?t6?N?6?Z’?i.?~#?l2?I’?vs4?h3?X
热热器安和热接热热装7.3??t??I8?D’??’?j(?~
一型 体无热安热热器~分型热热器安在热感器附近或热表独装离装室~EMF?
热所热热余地热大~热境件比热感器好些~其防热等热是 条或 IP65?IP64?;防热防热热,。安热所的要求装与热之;,中7.21
,、,、,、,、,、,各相同~热境度受热子件限制~使用条温3468910
温度范热比,热定所列要窄些。72?r:?B&?P%?A*?y+?n4?N8?g
热热器和热感器热距离号号即受制于被热介热热热率和信热热型~热热的分布热容、热热截面和蔽热等。要用制造热表所附;或热定型,的信屏数厂随号号
热热。热热率热低液和热热体离屏距热热热~也有热定用三热蔽热热。一般热表使用热明热热不同热热率液热出相热热热体离屏碱距范热。热热蔽热热用于工热用水或酸液通常可热送距离。100m:?N’?Q’?G&?l+?x"?x;?O&?[$?q
热了避免干热信~信热热必热热号号独内号穿在接地保热热管~不能把信热热和热源热安在同一热管。热磁流量热装内
電磁流量計工作原理何在,,you?konw
電磁流量計是基於電磁感應定律而工作的流量測量儀表。當導電的被測介質垂直於磁力線方向流動時~在與介質流動和磁力線都垂直的方向上热生一個感應電動勢~它與被測介質在磁場EX
中運動的速度成正比~其關系式;,如下,2?3?10
;,;?t!?r!?{&?h??aEX=?B?Dv?????????????????2?3?10
式中磁感應強度~~6?[8?r9?y8?V0?Z[BT
導管直徑~即導1?a4?D"??v"?w,?Z8?d`#?Z??D
體垂直磁力線的長度~~m
被測介質在磁場中運動的速度~,?J??n6?y2?s,?]3?qν
~m/s9?l;?d&?a4?L%?p9?k3?z"?]:?h4?E&?O
流體流速與管道截面積相乘~可得即體積流量νA
。因此~是一它它種速度式流量計。由檢測和轉換兩個單元組成。被Q
測介質流經檢測單元變換成感應電勢~然後再由轉換單元將感應電
勢放大~轉換成,,,,,, 的直流標準信號輸出~或轉換成DC
脈沖信號輸出。;?n"?K’?M??j’?t6?|$?F1?M
、 電磁流量計的安裝要求12
答為保證滿管條件~變送器最好!?H6?I3?ve8?y+?H.?1)?
垂直安裝~如果不能垂直安裝~水平安裝也可以~但要使兩電極在
同一水平面上~
電磁流量計信號較弱~滿量程*?r)?o3?o;?f;?Y!?o/?D#?j2)?時僅,~流量小很時~僅幾微伏~外界略有幹擾就會影響精2.58mA
度。因此~變送器外殼、蔽屏線、測量導管以及變送器兩端的管道都要接地~要並單獨設置接地點~轉換器已通過電纜線接地~故勿再行接地。
熱電偶溫度計的工作原理如下
熱電偶是由兩根不同材料的導體或半導體導線與热接或絞接AB而成。热接的一端稱熱電為偶的熱端或工作端~開口端按顯示以表~()
稱為冷端參考端。把熱電偶的熱端活入需要測溫的生热設備熱端溫度()
為~冷期置於生热設備的外面~冷端溫度為。如果熱端和冷瑞溫度tto
不同~則在熱電偶的冷端就有熱心勢热生。
這是由溫差引起的電動勢~電勢大小與熱電偶材料性質和溫度差有關。如果征熱電偶材料已定的情況~設法保持冷端溫度不變~Tto則熱電勢隻是被測溫度的函數。用動圈式儀表或電位差計測得熱Et
電勢的數热後~這置就對應著一定的溫度。所以~用測量熱電勢的方戰可達到測溫的目的。
范文三:热电偶温度计的工作原理
热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
1:热电偶的热电势是热电偶端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与端,两端温度差的函数;
2:热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;
3:当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来的。
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。
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范文四:温度计的工作原理-邹至雨
一般说来,一切物质的任一物理属性,只要它随温度的改变而发生单调的、
显著的变化,都可用来标志温度而制成温度计。 温度计,是测温仪器的总称,可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高。有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计1、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等等等等多种种类供我们选择,但要注意正确的使用方法,了解测温仪的相关特点,便于更好的使用它。由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。
1、气体温度计: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。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2、电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
3、温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
4、双金属温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。双金属温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
5、指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
6、玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他
的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
7、压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢;仪表密封系统(温包,毛细管,弹簧管)损坏难于修理,必须更换;测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大,精度相对较低;毛细管传送距离有限制。压力温度计经常的工作范围应在测量范围的1/2--3/4处,并尽可能的使显示表与温包处于水平位置。其安装用的温包安装螺栓会使温度流失而导致温度不准确,安装时应进行保温处理,并尽量使温包工作在没有震动的环境中。
8、转动式温度计:转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。
9、半导体温度计: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。
10、热电偶温度计:热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。
11、光测高温计:物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度,此种温度计即为光测温度计。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。
12、液晶温度计: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,便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易,而缺点则是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,以指示。
1是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度 2液体温度计的工作原理是根据热胀冷缩的来制造的
3实验室的温度计有热电偶温度计旗原理是两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用热电偶作为感温元件组成的温度计就是热电偶温度计。
在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两部分构成。
温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电子扩散,而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数,其对热电势的贡献也远比温差电势大。
测出热电偶因为温度变化产生的热电势,根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。
温度计是测温仪器的总称。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计
[1]、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。
工作原理
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大。
后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683~1757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。
华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为0度,把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温
度点的数值又倒过来,就成了现在的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为
℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。
现在英、美国家多用华氏温度,德国多用列氏温度,而世界科技界和工农业生产中,以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度。
温度计的工作原理和种类
温度计,温度计是测温仪器的总称。
温度计的原理:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸气)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高。由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器。
下面介绍几种:
1、气体温度计: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。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2、电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至
600℃左右。
3、温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
4、高温温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
5、指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
6、玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
7、压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。
8、转动式温度计:转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。
9、半导体温度计: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。
10、热电偶温度计:热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵
敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。
11、光测高温计:物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度,此种温度计即为光测温度计。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。
12、液晶温度计: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液晶涂在一张纸上,则由液晶颜色的变化,便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易,而缺点是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,以指示水温。
热电温度计以热电偶作为测温元件测得与温度相应的热电动势由仪表显示出温度值。它广泛用来测量-200℃~ 1300℃范围内的温度,特殊情况下,可测至2800℃的高温或4K的低温。它具有结构简单、价格便宜、准确度高、测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测,使温度的测量、控制以及对温度信号的放大、变换都很方便,适用于远距离测量和自动控制。在接触式测温法中,热电温度计的应用最普遍。
(1) 热电偶测温原理
热电偶的测温原理基于热电效应。
将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路,当两个接点电1 和2的温度不同时,如果T>T0 ,在回路中就会产生热电动势,并在回路中有一定大小
的电流,此种现象称为热电效应。该电动势就是著名的“塞贝克温差电动势”,简称“热电动势”,记为EAB,导体A,B称为热电极。接点1通常是焊接在一起的,测量时将它置于测温场所感受被测温度,故称为测量端(或工作端热端)。接点2要求温度恒定,称为参考端(或冷端)。由两种导体的组合并将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。
热电动势是由两种导体的接触电势(珀尔贴电势)和单一导体的温差电势(汤姆逊电势)所组成。热电动势的大小与两种导体材料的性质及接点温度有关。 导体内部的电子密度是不同的,当两种电子密度不同的导体A与B接触时,接触面上就会发生电子扩散,电子从电子密度高的导体流向密度低的导体。电子扩散的速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为NA和NB,且NA>NB,电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电,导体B则获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子的扩散,达到动平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差,即接触电势,其大小为 式中k——玻耳兹曼常数,k=1.38×10-23J/K;
e——电子电荷量,e=1.6×10-19 C;
T——接触处的温度,K;
NA,NB——分别为导体A和B的自由电子密度。
因导体两端温度不同而产生的电动势称为温差电势。由于温度梯度的存在,改变了电子的能量分布,高温端(T)电子将向低温端(T0)扩散,致使高温端因失去电子带正电,低温端因获电子而带负电。因而在同一导体两端也产生电位差,并阻止电子从高温端向低温端扩散,于是电子扩散形成动平衡,此时所建立的电位差称为温差电势即汤姆逊电势,它与温度的关系为
式中σ为汤姆逊系数,表示温差1℃所产生的电动势值,其大小与材料性质及两端的温度有关。
导体A和B组成的热电偶闭合电路在两个接点处有两个接触电势eAB(T)与eAB(T0),又因为T>T0,在导体A和B中还各有一个温差电势。所以闭合回路总热电动势EAB(T,T0)应为接触电动势和温差电势的代数和,即:
范文五:温度计的原理
温度计,是测温仪器的总称,可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计1、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等等等等多种种类供我们选择,但要注意正确的使用方法,了解测温仪的相关特点,便于更好的使用它,特编写该书。
1、气体温度计: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。这种温度计精确度很高,多用于精密测量。
2、电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。
? 3、温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。
? 4、双金属温度计:是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。双金属温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温。
5、指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。
6、玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。
7、压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢;仪表密封系统(温包,毛细管,弹簧管)损坏难于修理,必须更换;测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大,精度相对较低;毛细管传送距离有限制。压力温度计经常的工作范围应在测量范围的1/2--3/4处,并尽可能的使显示表与温包处于水平位置。其安装用的温包安装螺栓会使温度流失而导致温度不准确,安装时应进行保温处理,并尽量使温包工作在没有震动的环境中。
8、转动式温度计:转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定,另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同,在不同温度下,造成双金属片卷曲程度不同,指针则随之指在刻度盘上的不同位置,从刻度盘上的读数,便可知其温度。
9、半导体温度计: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。
10、热电偶温度计:热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下,会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小,故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数,便可知道温度为何。
11、光测高温计:物体温度若高到会发出大量的可见光时,便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度,此种温度计即为光测温度计。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。
12、液晶温度计: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,便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易,而缺点则是精确度不足,常用于观赏用鱼缸中,以指示。
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