温度计资料汇集

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、辐射温度计和光测温度计等。

   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。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，他把水的沸点定为零度，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。 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。

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。

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。

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。

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。
   
识别物体冷热的最简单的方法是利用人的触觉，但这种测温手段常常会有误。如我们将左手放入热水中，右手放入冷水中，然后再将两只手一起放入介于以上两个热度之间的温水中，两只手的感觉就完全不同，原来浸入热水中的左手会觉得凉，原来浸入冷水中的右手会感觉水热。在日常生活中尚难以用这种方法作出冷热的判断，在科学上就更无大的价值了。科学家需要一种既客观、又能给出具体数值的判定冷热的方法，这种需要促进科学家发明了温度计。

温度计的原理及最初发明

把两个冷热不同的物体放在一起，互相接触，经过一段时间后，两个温度就会达到相同的冷热程度。这时用科学术语说，它们相互达到了热平衡。再进一步，如果有三个物体A、B、C，其冷热程度不同，A和B互相隔开，并使A和B与物体C相接触。经过一段时间后，A和C及B和C都达到了热平衡。这时，如果再使A和B相接触，则会发现A和B之间不发生热传递，各自的温度也不发生变化。这说明A和B在开始接触时就处于热平衡状态。由此会得到一个结论：如果物体A和B都跟第三个物体C处于热平衡状态，则A和B也必定处于热平衡状态，即一切互为热平衡的物体都具有相同的温度。这就是用温度计测定物体温度的依据！

  早在公元前250年，比扎提乌姆（Byzantium）的斐罗（Philo）就曾描述过加热使空气膨胀的各种实验。到公元100年，亚里山大里亚的黑伦（Heron）再一次描述过同样的实验。说明人类很早就认识到空气具有热胀冷缩的性质。这也就是最早的温度计所应用的原理。

  最早的温度计究竟是谁发明的？曾经有过争论，有的人把最早的温度计的发明归功于荷兰的有名机械师德里贝尔（C．Drebbel）；也有人把这项优先权归功于帕杜亚的解剖学家桑托留斯（Sanctorius）；还有人把它归功于克拉科夫的神父保罗（Paul），伦敦的医生弗拉德（R．Fludd）及德国的盖里克。但现代的历史研究一致同意把温度计的发明归功于伽利略。1593年（伽利略的学生维维安尼给出的发明年代），伽利略用一个45厘米长的、麦杆粗细的玻璃管，一端吹成鸡蛋大小的玻璃泡，一端仍然开口。伽利略先使玻璃泡受热，然后把开口端插入水中，使水沿细管向上上升一定的高度。因为泡内的空气会随温度的变化发生热胀冷缩，水管内的水也会随之发生升降。这样就可以用水管内水位的高低表征玻璃泡内空气的冷热程度。这就是第一只温度计。伽利略的另一个学生卡斯特里（B．Castelli）亲眼看到伽利略在1603年进行实验讲演时使用了这种温度计。当然这种温度计是不会准确的，因为泡内空气会受大气压及温度起伏的影响，它实际上是一个温度气压计。同时伽利略在管子上的刻度也是任意刻划的。

1632年，法国物理学家雷伊（J．Ray）第一个改进了伽利略的温度计。他将伽利略的装置倒转过来，将水注入玻璃泡内，而将空气留在玻璃管中，仍然用玻璃管内水柱的高低来表示温度的高低。由于这项改进使水成了测温物质，实际上这成了第一只液体温度计。它的缺点在于，向上的管口没有封闭，由于水会不断蒸发，会影响到测量的准确性。科学家就在玻璃泡和玻璃管的相对大小上进行研究，以减少这种蒸发，使液体能在一年的过程中在整个玻璃管的长度内升降。尽管从今天的角度看来这种努力的方向不大对头，但从温度计发展完善的全过程来看，这种努力是有价值的，也是必然会出现的。没有当初在各个方面想方设法的改进，就不会有今天的完善。

1657年，佛罗伦萨西曼托（Cimento）科学院的成员们提出了密封管子的思想，并建议用酒精取代水作为测温物质，从而使最早的温度计进入了较为实用的阶段。

温度计的进一步完善

温度计的进一步完善和发展是沿着两个方向进行的，一是测温物质的选择；二是刻度标准的确定。

测温物质的研究和确定 除上述用酒精取代水作测温物质的尝试外，1659年法国天文学家布里奥（I．Boulliau）制造一个温度计，第一次使用水银作测温物质。他本人从1658年5月起至1660年9月，连续进行了两年多的温度观察记录，仅次于开始于1655年的佛罗伦萨的温度观察记录，成为现存最古老的温度记录之一。但到了18世纪，法国的勒奥默有鉴于水银的膨胀系数小，曾强烈反对使用水银作测温物质。他致力于制造一个既方便又能达到精度要求的酒精温度计。但由于他的温度计结果不好，并且不同的温度计也不一致，日内瓦的德吕斯（1727—1817）又恢复使用水银，并以一个物理学家的身份热情地呼喊：“自然界给我们这个矿物肯定是为了做温度计”。 1747年，荷兰的穆欣布洛克还发明一种特殊温度计，它是利用金属细杆的膨胀和收缩原理制成的。35年后韦奇伍德发明的高温计利用的正是这一原理。 1815年，杜隆和珀替还比较了水银温度计和空气温度计。他曾假定各个水银温度计彼此都是一致的，但勒尼奥证明，事情并非如此。勒尼奥还证明，在0℃和100℃之间，空气温度计和普通软玻璃水银温度计非常接近，但空气温度计的中间刻度落后于水银温度计约0．2℃左右。在250℃时，水银温度计的读数比空气温度计高半度以上；在300℃时两种温度计的差别已达1℃；350℃时差别达30℃。奥尔舍夫斯基还比较了氢温度计和水银温度计，发现在低温情况下，氢温度计还是十分可靠的，当-220℃时，它们的误差不大于1℃。

究竟什么物质作测温物质好，在一个时期内，物理学家的认识是相当混乱的。那时他们用“均匀膨胀与否”作为判断理想测温物质的标准，如那时常听人说“水银温度计的优点是水银会均匀地膨胀”，“空气温度计的优点是空气会均匀地膨胀或近似均匀地膨胀”。然而被用来确立这种均匀性的参考标准就很难给出，因为原则上我们可以取任何一种物质作为标准，然后就把那种物质的相等增量定义为温度的相等增量。但问题在于，若选定一种物质（比如水银）作为标准物质后，若断言该物质会“均匀”膨胀，这就武断了。况且当两种测温物质比较时，如果水银是任定的标准，则空气就不是完全均匀地膨胀，反之亦然。这种差别直到1848年才由开尔文勋爵第一个揭示出来。他建立了温度的“绝对热力学温标”，该温标不依赖于任何一种特定物质的特定性质，为温度计构成了一个比任何特定温标要好得多的基础。按照这个我们现在的最终的参考温标，空气温度计所给出的读数很近似于它。

刻度标准的研究和确定 从伽利略到布里奥，测温术从定性发展到定量，但读数还没有统一的标准。西曼托科学院的成员们为温度计选择了两个固定的温度：一个是冬冷，一个是夏热。冬冷是指最冷的冰冻时期的雪或冰的温度，夏热指奶牛或鹿的体温。在两个固定的温度点之间，他们又分成80或40个相等的间隔。

  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) 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。

各种温度计的区别


1.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，以指示水温。

2.电阻温度计：金属的电阻会随温度增加而增加，在温度变化不大的情况下，其电阻与温度约成线性关系，在更大的温度范围，通常可用简单的二次多项式表示。透过测量金属的电阻，便可知道温度为何。此种温度计通常用白金线制成，可精确到10－3摄氏度，常用于精密的测量。由于白金熔点高，所以可测量的温度范围更大，约在摄氏－250℃至1200℃左右。

3.气体温度计：固定压力下，密度不大的气体，其体积和温度成线性关系。利用此关系制成的温度计，称为定压气体温度计。固定体积下，密度不大的气体，其压力和温度成线性关系。利用此关系制成的温度计，则称为定容气体温度计。

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。


煤油温度计

煤油温度计的工作物质是煤油，它的沸点一般高于150℃，凝固点低于-30℃。所以煤油温度计的量度范围约为-30℃～150℃。因酒精的沸点是78℃，凝固点是-114℃。酒精温度计能比煤油温度计测更低的温度，但高于78℃的温度它就不能测定了。从中学物理实验室经常要测量的温度范围来看，煤油温度计比酒精温度计更适用。当学生看到温度计的刻度在100℃，却不加分析地把温度计说成是酒精温度计，这是错误的（酒精温度达到78℃就已经沸腾了，岂能有100℃的温度刻度）。目前中学实验室里所用的装有红色工作物质的温度计，一般都是煤油温度计，而不是酒精温度计。


水银温度计
水银温度计是膨胀式温度计的一种，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。使用水银温度计时应注意以下几点：

1、使用前应进行校验(可以采用标准液温多支比较法进行校验或采用精度更高级的温度计校验)。

2、不允许使用温度超过该种温度计的最大刻度值的测量值。

3、温度计有热惯性，应在温度计达到稳定状态后读数。读数时应在温度凸形弯月面的最高切线方向读取，目光直视。

4、水银温度计应与被测工质流动方向相垂直或呈倾斜状。

5、水银温度计常常发生水银柱断裂的情况，消除方法有：

（1）冷修法：将温度计的测温包插入干冰和酒精混合液中(温度不得超过-38℃)进行冷缩，使毛细管中的水银全部收缩到测温包中为止。

（2）热修法：将温度计缓慢插入温度略高于测量上限的恒温槽中，使水银断裂部分与整个水银柱连接起来，再缓慢取出温度计，在空气中逐渐冷至室温。

水银温度计打碎后的处理

用硫黄粉洒在液体汞流过的地方，可以通过化学作用变成硫化汞。硫化汞就不会通过吸入影响健康，液体汞就不会大批挥发到空气中对人体造成伤害。还要注意室内通风。 专家警告说，假使家中小孩子的手破了并接触到了水银，那就应当赶快把他送到医院诊治。还有，水银掉在地板上，千万不要等待它去挥发，也不能用吸尘器去吸，最好用普通的小铲子把它收集起来。 专家认为，水银温度计的危险程度非常大，远远超出人们的想象。比如人们把其放在口腔内测量体温，万一体温计断了，水银很有可能流到口腔内乃至被吞下。为了尽快把水银排掉，这时候病人首先是不能吃饭了，要赶快多吃一些粗纤维的蔬菜类的东西；如果皮肤被断裂的水银温度计划破，很有可能会造成感染，引起皮肤发炎；而如果水银进到人的血液里，那就更麻烦了。


气体温度计

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． 而日常生活不需要很精密的测量，所以日常生活不使用气体温度计。

  
双金属温度计

应用
双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。可以直接测量各种生产过程中的-80℃-+500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。

主要特点
现场显示温度，直观方便
安全可靠，使用寿命长

工作原理
双金属温度计是基于绕制成环性弯曲状的双金属片组成。一端受热膨胀时，带动指针旋转，工作仪表便显示出热电势所应的温度值。
产品执行标准： JB/T8803-1998GB3836-83
标度盘公称直径：60、100、150
精度等级：1.0、1.5
热响应时间：≤40s
防护等级：IP55
角度调整误差： 角度调整误差 应不超过其量程的1.0％
回差： 温度计回差应不大于基本误差限的绝对值
重复性： 温度计重复性极限范围切应不大于基本误差限绝对值的1／2

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