温度计有以下几种。
(1)气体温度计
气体温度计多采用氢气或氦气作为测温材料,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近热力学温度OK,所以它的测温范围很广。这种温度计准确度高,多用于精密测量。
(2)电阻温度计
电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,两者都是根据电阻随温度变化的特性制作的。金属温度计主要由纯金属制成,如铂、金、铜、镍和铑铁磷青铜合金。半导体温度计主要使用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已被广泛使用。它的测量范围是-260 ~ 600。
(3)热电偶温度计
热电偶温度计是工业上广泛使用的温度测量仪器。由热电现象构成。两种不同的金属线焊接在一起形成工作端,另外两端与测量仪器连接形成电路。当工作端置于被测温度时,如果工作端的温度与自由端的温度不同,就会产生电动势,于是就会有电流流过电路。通过测量电量,可以利用一个已知地方的温度来测量另一个地方的温度。这种温度计由铜、康铜、铁、镍、金、钴、铜、铂和铑组成。适用于温差较大的两种物质之间的高温和低温的测量。有的热电偶可以测量高达3000的高温,有的可以测量接近热力学温度OK的低温。
(4)远红外温度计
所有温度高于热力学温度OK的物体都在不断向周围空间发射红外辐射能量。物体的红外辐射能量及其波长分布与其表面温度密切相关。因此,通过测量物体自身辐射的红外能量,可以准确测量其表面温度,这是红外辐射测温的客观基础。
黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能而不反射和透射能量,其表面发射率为l,需要指出的是,自然界并不存在真正的黑体。但是,为了理解和获得红外辐射的分布规律,在理论研究中必须选择一个合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射量子化振子模型,并由此导出普朗克黑体辐射定律,即以波长表示的黑体光谱辐亮度。这是所有红外辐射理论的出发点,所以称之为黑体辐射定律。
物体发射率对辐射测温的影响:自然界中几乎所有的实际物体都不是黑体。所有物体的实际辐射量除了辐射波长和物体的温度外,还与物体的材料种类、制备方法、热过程、表面状况、环境条件等有关。因此,为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体,有必要引入一个与材料性质和表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值介于零和小于1之间。根据辐射定律,一旦知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
远红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示和输出等部分组成。光学系统在其视场内聚集目标的红外辐射能量,视场的大小由温度计的光学部分及其位置决定。红外能量聚焦在光电探测器上,并转换成相应的电信号。信号经过放大器和信号处理电路,根据仪器内置的算法和目标的发射率进行校正后,转换成被测目标的温度值。
(5)高温温度计
高温温度计指的是温度计规格
指针式温度计是一种形似仪表盘的温度计,也叫温度计,用于测量室温。它是根据金属热胀冷缩的原理制成的。它采用双金属片作为感温元件来控制指针。双金属片通常由铜片和铁片铆接在一起,铜片在左边,铁片在右边。由于铜的热胀冷缩作用比铁明显得多,当温度升高时,铜片拉动铁片向右弯曲,指针在双金属的带动下向右偏转(指向高温);相反,当温度变低时,指针在双金属的驱动下向左偏转(指向低温)。
(7)玻璃管温度计
温度计利用热胀冷缩的原理来测量温度。由于测温介质的膨胀系数与沸点、冰点不同,我们常见的玻璃管温度计主要有煤油温度计、水银温度计、红笔水温度计、酒精温度计等。其优点是结构简单,使用方便,测量精度较高,价格低廉。缺点是测量和精度的上下限受到玻璃质量和测温介质性质的限制,无法远距离传输,因此比较脆弱。
(8)压力温度计
压力温度计是利用封闭容器中的液体、气体或饱和蒸汽受热后的体积膨胀或压力变化作为测量信号。它的基本结构由三部分组成:温包、毛细管和指示器。这是最早用于生产过程温度控制的方法之一。压力测温系统是一种广泛应用于现场指示和控制温度的测量方法。压力温度计具有结构简单、机械强度高、不怕振动、价格低廉、不需要外部能源等优点。缺点是测温范围有限,一般在-80 ~ 400;热损失大,响应时间慢;仪器密封系统(灯泡、毛细管、弹簧管)损坏,难以修复,必须更换;测量精度受环境温度和温度包安装位置影响较大,精度较低;毛细管距离是有限的。压力温度计的工作范围应为测量范围的1/2 ~ 3/4,显示仪表和温度球应尽可能处于水平位置。安装时使用的温度包安装螺栓会造成温度损失,导致温度不准确。安装时要保温,温度包尽量在无振动的环境下工作。
(9)旋转式温度计
旋转温度计由卷曲的双金属制成。双金属片一端固定,另一端连接指针。由于两个金属片的膨胀程度不同,双金属片在不同温度下的卷曲程度也不同,这时指针就指向表盘上的不同位置,从表盘上的读数就可以知道温度。
(10)半导体温度计
半导体的电阻变化与金属的不同。温度升高,其电阻减小,变化幅度较大。因此,少量的温度变化也能使电阻发生明显的变化。制成的温度计精度高,常被称为温度传感器。
(11)热电偶温度计
热电偶由两种不同的金属组成,连接到一个灵敏的电压表上。在不同的温度下,金属接触会在金属两端产生不同的电位差。电位差很小,需要一个灵敏的电压表来测量。从电压表的读数,我们可以知道温度。
(12)光焦度计
如果一个物体的温度高到足以发出大量可见光,那么通过测量它的热辐射量就可以确定它的温度。这种温度计是光学温度计。这种温度计主要由一个带有红色滤光片的望远镜和一套带有小灯泡、检流计和可变电阻的电路组成。使用前,建立灯丝不同亮度所对应的温度与电流计读数之间的关系。使用时,将望远镜对准被测物体,调整阻力,使望远镜对准被测物体
不同配方制成的液晶相变温度不同,在相变时光学性质也会发生变化,使得液晶看起来有交叉色。如果把相变温度不同的液晶涂在一张纸上,通过液晶颜色的变化就可以知道温度。这种温度计的优点是容易读数,但缺点是不够精确。常用于观赏鱼缸,指示水温。
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