溫度計(jì)（thermometer)
溫度計(jì)是測溫儀器的總稱。根據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測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上下移動根據(jù)移動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量誤差大。
后來伽利略的學(xué)生和
其他科學(xué)家在這個基礎(chǔ)上反復(fù)改進(jìn)如把玻璃管倒過來把液體放在管內(nèi)，
防爆測振儀把玻璃管封閉等。比較突出的是法國人布利奧在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、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度；經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)與核準(zhǔn)最后把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為0℉把純水凝固時的溫度定為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)的同時法國人列繆爾(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)太小不宜做測溫物質(zhì)。他專心研究用酒精作為測溫物質(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個體積單位增大到1080個體積單位。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。后來他的同事施勒默爾把兩個溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過來就成了現(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、美國家多用華氏溫度德國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、法國等大多數(shù)國家則多用攝氏溫度。
分類
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要測溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。由于測溫范圍越來越廣根據(jù)不同的要求又制造出不同需要的測溫儀器。下面介紹幾種。
氣體溫度計(jì)多用氫氣或氦氣作測溫物質(zhì)因?yàn)闅錃夂秃獾囊夯瘻囟群艿徒咏诮^對零度故它的測溫范圍很廣。這種溫度計(jì)精確度很高多用于精密測量。
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(xiàn)電動勢因而有電流通過回路。通過電學(xué)量的測量利用已知處的溫度就可以測定另一處的溫度。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量。有的溫差電偶能測量高達(dá)3000℃的高溫有的能測接近絕對零度的低溫。?
高溫溫度計(jì)是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計(jì)有光測溫度計(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。其測量范圍為500℃至3000℃以上不適用于測量低溫。
指針式溫度計(jì)是形如儀表盤的溫度計(jì)也稱寒暑表用來測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(zhuǎn)（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(zhuǎn)（指向低溫）。
