溫度計(jì)（thermometer)
溫度計(jì)是測(cè)溫儀器的總稱(chēng)。根據(jù)所用測(cè)溫物質(zhì)的不同和測(cè)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(cè)溫度計(jì)等。
發(fā)明及改進(jìn)
最早的溫度計(jì)是在1593年由意大利科學(xué)家伽利略(1564～1642)發(fā)明的。他的第一只溫度計(jì)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(shí)先給玻璃泡加熱，然后把玻璃管插入水中。隨著溫度的變化玻璃管中的水面就會(huì)上下移動(dòng)根據(jù)移動(dòng)的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。溫度計(jì)有熱脹冷縮的作用所以這種溫度計(jì)受外界大氣壓強(qiáng)等環(huán)境因素的影響較大所以測(cè)量誤差大。
后來(lái)伽利略的學(xué)生和
其他科學(xué)家在這個(gè)基礎(chǔ)上反復(fù)改進(jìn)如把玻璃管倒過(guò)來(lái)把液體放在管內(nèi)，
防爆測(cè)振儀把玻璃管封閉等。比較突出的是法國(guó)人布利奧在1659年制造的溫度計(jì)他把玻璃泡的體積縮小并把測(cè)溫物質(zhì)改為水銀這樣的溫度計(jì)已具備了現(xiàn)在溫度計(jì)的雛形。以后荷蘭人華倫海特在1709年利用酒精在1714年又利用水銀作為測(cè)量物質(zhì)，制造了更精確的溫度計(jì)。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時(shí)的溫度、鹽水和冰混合時(shí)的溫度；經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)與核準(zhǔn)最后把一定濃度的鹽水凝固時(shí)的溫度定為0℉把純水凝固時(shí)的溫度定為32℉把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉用℉代表華氏溫度這就是華氏溫度計(jì)。
在華氏溫度計(jì)出現(xiàn)的同時(shí)法國(guó)人列繆爾(1683～1757)也設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)。他認(rèn)為水銀的膨脹系數(shù)太小不宜做測(cè)溫物質(zhì)。他專(zhuān)心研究用酒精作為測(cè)溫物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。他反復(fù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)含有1/5水的酒精在水的結(jié)冰溫度和沸騰溫度之間其體積的膨脹是從1000個(gè)體積單位增大到1080個(gè)體積單位。因此他把冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間分成80份定為自己溫度計(jì)的溫度分度這就是列氏溫度計(jì)。?
華氏溫度計(jì)制成后又經(jīng)過(guò)30多年瑞典人攝爾修斯于1742年改進(jìn)了華倫海特溫度計(jì)的刻度他把水的沸點(diǎn)定為0度把水的冰點(diǎn)定為100度。后來(lái)他的同事施勒默爾把兩個(gè)溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過(guò)來(lái)就成了現(xiàn)在的百分溫度即攝氏溫度用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的關(guān)系為
℉＝9/5℃+32或℃＝5／9(℉-32)。
現(xiàn)在英、美國(guó)家多用華氏溫度德國(guó)多用列氏溫度而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以及我國(guó)、法國(guó)等大多數(shù)國(guó)家則多用攝氏溫度。
分類(lèi)
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(cè)溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。由于測(cè)溫范圍越來(lái)越廣根據(jù)不同的要求又制造出不同需要的測(cè)溫儀器。下面介紹幾種。
氣體溫度計(jì)多用氫氣或氦氣作測(cè)溫物質(zhì)因?yàn)闅錃夂秃獾囊夯瘻囟群艿徒咏诮^對(duì)零度故它的測(cè)溫范圍很廣。這種溫度計(jì)精確度很高多用于精密測(cè)量。
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(cè)量范圍為-260℃至600℃左右。?
溫差電偶溫度計(jì)是一種工業(yè)上廣泛應(yīng)用的測(cè)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(cè)量?jī)x表連接形成電路。把工作端放在被測(cè)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(shì)因而有電流通過(guò)回路。通過(guò)電學(xué)量的測(cè)量利用已知處的溫度就可以測(cè)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(cè)量。有的溫差電偶能測(cè)量高達(dá)3000℃的高溫有的能測(cè)接近絕對(duì)零度的低溫。?
高溫溫度計(jì)是指專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量500℃以上的溫度的溫度計(jì)有光測(cè)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(cè)量范圍為500℃至3000℃以上不適用于測(cè)量低溫。
指針式溫度計(jì)是形如儀表盤(pán)的溫度計(jì)也稱(chēng)寒暑表用來(lái)測(cè)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(lái)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）。
