展开全部 +
首页 . 工学 . 仪器科学与技术 . 气象专用仪器 . 地面气象观测仪器 . 温度测量仪器 . 玻璃液体温度表

玻璃液体温度表

/liquid-in-glass thermometer/
条目作者林冰

林冰

最后更新 2023-03-10
浏览 174
最后更新 2023-03-10
浏览 174
0 意见反馈 条目引用

利用液体的热膨胀特性,实现对温度测量的仪器。是一种简单且广为使用的温度测量设备,也是业内现存最古老的温度计之一。

英文名称
liquid-in-glass thermometer
所属学科
仪器科学与技术

最早的温度计是在1593年由意大利科学家G.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,所以测量误差较大。

比较突出的是法国科学家O.布利奥(O.Bouriaud)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。

德国物理学家D.G.华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit,1686~1736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,法国科学家R.A.F.列缪尔(Rene Antoine Ferchault de Reaumur,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,瑞典科学家A.摄尔西乌斯(Anders Celsius,1701~1744于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为零度,把水的冰点定为100。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)。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,以及中国、法国等大多数国家则多用摄氏温度。

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。

玻璃液体温度计有很多分类方法,其中按照精度来分,可分为两种:第一种是标准水银温度计,它又分成一等标准水银温度计和二等标准温度计。第二种是工作用玻璃液体温度计。

标准水银温度计多用于精度要求较高的测量或是用于检测其他温度计,作为一个标准器来使用。例如在厂家、计量院或是第三方检测机构,他们检测温度计,例如双金属温度计、工作用水银温度计、热电偶、热电阻等,都会用到二等标准水银温度计。由于二等标准水银温度计价格实惠、精度等级满足需求,使用和读数方便,使得一段时期内二等标准水银温度计曾被广泛使用。一等标准水银温度计多用于检定二等标准水银温度计,一等标准水银温度计也采用了透明式结构、较少因为观测产生误差。

充有感温液的感温泡、玻璃毛细管和刻度标尺部分组成(见图)。由装有感温液的感温泡连接着狭小直径的玻璃管组成,在圆形透明的玻璃管内充入不同的液体(多为水银或甲苯、乙醇、煤油等)。

玻璃液体温度表组成示意图玻璃液体温度表组成示意图

玻璃管中感温液体积远远要比感温泡的体积小得多,感温液体积会随着温度变化而出现小幅度变化;而这体积的微弱变化会促使玻璃管中的液柱出现比较明显的变化。感温液上方一般会填充氮气或者让低压部分处于真空状态。感温液膨胀的幅度越大,那温度相应的敏感性就越强。玻璃液体温度计的反应时间因不同的温度计、感温泡的体积、厚度以及整体重量的差异而有所不同。要实现其快速响应,温度计的感温泡需要设计得小且玻璃璧薄。

智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试的结晶。国际上均已开发出型号丰富的智能温度传感器系列产品。一般智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器、随机存取器和只读存取器。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器,并且可通过软件来实现测试功能,其智能化取决于软件的开发水平。

随着未来科技的发展,温度传感器将向着更加智能、功能更加强大的方向发展。温度传感器的应用范围将更加广阔。

  • 王魁汉,等.温度测量实用技术.北京:机械工业出版社,2006.

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!