膨脹式溫度計
發(fā)布日期：2014-07-08
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測量敏感元件在受熱后尺寸或體積會(huì )發(fā)生變化，該變化與溫度具有一定的函數關(guān)系，，膨脹式溫度計就是利用這個(gè)函數關(guān)系設計而成的。膨脹式溫度計又可分為液體膨脹和固體膨脹式溫度計兩類(lèi)。
1、液體膨脹式溫度計
液體膨脹式溫度計是一種直讀式的、應用較早的溫度測量?jì)x表，常見(jiàn)的是玻璃管式溫度計，其結構。它由安全包、標尺、毛細管和感溫包組成。毛細管一般用玻璃制造。液體受熱膨脹后使毛細管中的液柱高度發(fā)生變化，根據液柱上升的高度可直接讀出溫度值。
在玻璃管式溫度計中，水銀溫度計用得更多。其優(yōu)點(diǎn)是：不易氧化、不沾玻璃、易提純，能在很大溫度范圍內（-36～+365℃）保持液態(tài)，特別是在200℃以下，它的體積膨脹與溫度幾乎呈線(xiàn)性關(guān)系，因此水銀玻璃管式溫度計的刻度是均勻的。若在毛細管中充以加壓的氮氣，并采用石英玻璃管，則測溫上限可達600℃或更高。玻璃管式溫度計的感溫液體除水銀外，還有其他幾種，就根據不同的測量范圍來(lái)確定。
液體膨脹式溫度計的測溫上下限主要受到液體的氣化和凝固溫度的限制，在高溫下還要受到外殼軟化溫度的限制。
2、固體膨脹式溫度計
利用固體膨脹原理做成的溫度計主要有桿式和雙金屬式兩種。
（1）桿式溫度計 桿式溫度計的結構：測溫管是用膨脹系數大的金屬材料制造成的感溫元件，其上端固定在溫度計的外殼上。測溫管內的傳遞桿是用膨脹系數小的材料制成的傳遞元件，其下端用彈簧緊壓在測溫管的頂端上。當測溫管周?chē)谋粶y介質(zhì)溫度升高或降低時(shí)，由于測溫管的線(xiàn)膨脹系數比傳遞桿大，故使傳遞桿的上端向下或向上移動(dòng)，并通過(guò)搖板使指針轉動(dòng)，從而指示出被測溫度的數值。
（2）雙金屬片式溫度計 雙金屬片式溫度計是固體膨脹式溫度計中應用較多的一種。它的感溫元件是用兩片線(xiàn)膨脹系數不同的金屬片疊焊在一起而成的。雙金屬片受熱后，由于兩金屬片的膨脹長(cháng)度不同而產(chǎn)生彎曲。溫度越高，產(chǎn)生的線(xiàn)膨脹長(cháng)度差也就越大，因而引起的彎曲角度就越大。雙金屬片式溫度計就是按這一原理而制成的。為了增大線(xiàn)膨脹系數差，提高靈敏度，也可選用非金屬材料，如石英、陶瓷等。
雙金屬片式溫度計通常被用做溫度繼電控制器、極值信號器或某一儀表的溫度補償器。簡(jiǎn)單的雙金屬片式溫度開(kāi)關(guān)是由一端固定的雙金屬條形敏感元件直接帶動(dòng)觸頭構成的。溫度低時(shí)觸頭接觸，電熱絲加熱；溫度高時(shí)雙金屬片向下彎曲，觸頭斷開(kāi)，加熱停止。溫度切換值可用調溫旋鈕調整，它可以調整彈簧片的位置，也就改變了切換溫度的高低。
目前已有直接用來(lái)指示溫度的雙金屬片式溫度計，其結構：螺旋狀雙金屬片感溫元件是裝在金屬保護管內，以保護其不受機械損傷或有害介質(zhì)的鋟蝕。同時(shí)它的一端焊在保護管的尾部上，為固定端；另一焊在指針軸上，為自由端。當溫度發(fā)生變化時(shí)，自由端旋轉，并帶動(dòng)固定在指針軸上的指針轉動(dòng)，在表殼內的刻度盤(pán)上可直接讀出被測溫度值。由于采用了螺旋狀雙金屬片，所以?xún)x表的靈敏度大大提高。
雙金屬片式溫度計的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、可靠，但精度不高。
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