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膨脹式溫度計(jì)
膨脹式溫度計(jì)利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計(jì)，主要有液體膨脹式溫度計(jì)、固體膨脹式溫度計(jì)和壓力式溫度計(jì)三種。
2.3.1 液體膨脹式溫度計(jì)
常見的是玻璃管式溫度計(jì)，如右圖所示。它主要由液體儲(chǔ)存器1，毛細(xì)管2和標(biāo)尺3組成。根據(jù)所充填的液體介質(zhì)不同能夠測(cè)量－200～750℃范圍的溫度。
l．測(cè)溫原理
玻璃管液體溫度計(jì)是利用液體體積隨溫度升高而膨脹的原理制作而成。
由于液體膨脹系數(shù)α遠(yuǎn)比玻璃的膨脹系數(shù)α’大，因此當(dāng)溫度變化時(shí)，就引起工作液體在玻璃管內(nèi)體積的變化，從而表現(xiàn)出液柱高度的變化。若在玻璃管上直接刻度即可讀出被測(cè)介質(zhì)的溫度值。為了防止溫度過高時(shí)液體脹裂玻璃管，在毛細(xì)管頂部須留有一膨脹室。
溫度變化所引起的工作液體體積變化為
式中：
、
、
分別為工作液體在0℃、
、
時(shí)的體積；
、
分別為工作液體和玻璃的體膨脹系數(shù)。
可見工作液體和玻璃的體膨脹系數(shù)差越大，溫度計(jì)的靈敏度就越高，測(cè)溫精度也越高。常用工作液體種類及測(cè)量范圍見下。
玻璃液體溫度計(jì)液體材料測(cè)溫范圍
工作液體 | 測(cè)量范圍（℃） | 備注 |
水銀 | -30～-750或更高 | 上限用加壓方法獲得 |
甲苯 | -90～100 | |
乙醇 | -100～75 | |
石油醚 | -130～25 | |
戊烷 | -200～20 |
2.玻璃管液體溫度計(jì)的主要特點(diǎn)
它的優(yōu)點(diǎn)是直觀測(cè)量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院等各個(gè)領(lǐng)域及日常生活中。但其缺點(diǎn)是不能自動(dòng)記錄、不能遠(yuǎn)傳、易碎、測(cè)溫有一定遲延。
玻璃管溫度計(jì)所用的玻璃材料對(duì)溫度計(jì)的質(zhì)量起著重要作用。對(duì)300℃以上的玻璃溫度計(jì)要用特殊的玻璃（硅硼玻璃），500℃以上則要用石英玻璃。
3.玻璃管液體溫度計(jì)的分類
1）標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)：用于精密測(cè)量和校準(zhǔn)其他溫度計(jì)，其準(zhǔn)確度高，分度值一股為0.1～0.2℃?；菊`差在0.2～0.8℃范圍內(nèi)。
2）實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)；用于實(shí)驗(yàn)室的測(cè)溫。
3）工業(yè)用溫度計(jì)；用于工業(yè)測(cè)溫，其準(zhǔn)確度較低，允許誤差可在1～10℃之間。
4）電接點(diǎn)溫度計(jì)：作溫度控制用。
長(zhǎng)期使用的溫度計(jì)要定期校驗(yàn)并校正其零位，對(duì)零位漂移要作修正，不合格的不能使用，校驗(yàn)方法可按有關(guān)校驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。
2.3.2 固體膨脹式溫度計(jì)
它是利用兩種線膨脹系數(shù)不同的材料制成，由桿式和雙金屬片式兩種，如圖固體膨脹式溫度計(jì)所示。除用金屬材料外，有時(shí)為了增大膨脹系數(shù)差，還選用非金屬材料，如石英、陶瓷等。
這類溫度計(jì)常用作自動(dòng)控制裝置中的溫度測(cè)量元件，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但精度不高。
雙金屬溫度計(jì)是利用兩種不同金屬在溫度改變時(shí)膨脹程度不同的原理工作的。工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)主要的元件是一個(gè)用兩種或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片。為提高測(cè)溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀。當(dāng)多層金屬片的溫度改變時(shí)，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指針相連，因此，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變化時(shí)，指針即可在一圓形分度標(biāo)尺上指示出溫度來。這種儀表的測(cè)溫范圍是200~650℃，允許誤差均為標(biāo)尺兩程的1%左右。這種溫度計(jì)和棒狀的玻璃液體溫度計(jì)的用途相似，但可使用在機(jī)械強(qiáng)度要求更高的條件下。
2.3.3 壓力式溫度計(jì)
壓力式溫度計(jì)是利用密閉容積內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì)，通過對(duì)工作介質(zhì)的壓力測(cè)量來判斷溫度值的一種機(jī)械式儀表。
壓力式溫度計(jì)的工作介質(zhì)可以是氣體、液體或蒸汽，其結(jié)構(gòu)如圖壓力式溫度計(jì)所示。儀表中包括溫包1，金屬毛細(xì)管2，基座3和具有扁圓或橢圓截面的彈簧管4。彈簧管一端焊在基座上，內(nèi)腔與毛細(xì)管2相通，另一端封死為自由端。自由端通過拉桿、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與指針相聯(lián)系。指針偏轉(zhuǎn)在刻度盤上指示出被測(cè)溫度。
壓力式溫度計(jì)由于受毛細(xì)管長(zhǎng)度的限制，一般工作距離大不超過60m，被測(cè)溫度一般為-50—550℃。它簡(jiǎn)單可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性。但這種儀表動(dòng)態(tài)性能差，示值的滯后較大，也不能測(cè)量迅速變化的溫度。
