温度计的原理是什么

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温度计的制作原理

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来源：《小学阅读指南·低年级版》2016年第08期

所suǒ有yǒu的de物wù体tǐ都dōu具jù有yǒu热rè胀zhànɡ冷lěnɡ缩suō的de性xìnɡ质zhì，即jí受shòu热rè后hòu体tǐ积jī会huì发fā生shēnɡ一yí定dìnɡ程chénɡ度dù的de膨pénɡ胀zhànɡ，而ér失shī去qù热rè量liànɡ后hòu又yòu会huì缩suō小xiǎo。温wēn度dù计jì便biàn是shì利lì用yònɡ这zhè个ɡè原yuán理lǐ制zhì成chénɡ的de。

在zài相xiānɡ同tónɡ条tiáo件jiàn下xià，液yè体tǐ的de热rè膨pénɡ胀zhànɡ程chénɡ度dù要yào比bǐ固ɡù体tǐ大dà，所suǒ以yǐ当dānɡ温wēn度dù变biàn化huà时shí，温wēn度dù计jì玻bō璃lí管ɡuǎn中zhōnɡ的de液yè面miàn便biàn随suí之zhī上shànɡ升shēnɡ或huò下xià降jiànɡ。又yòu因yīn为wèi温wēn度dù计jì玻bō璃lí管ɡuǎn内nèi径jìnɡ很hěn细xì，液yè体tǐ体tǐ积jī在zài细xì管ɡuǎn中zhōnɡ呈chénɡ现xiàn出chū较jiào明mínɡ显xiǎn的de高ɡāo度dù变biàn化huà，所suǒ以yǐ我wǒ们men能nénɡ从cónɡ玻bō璃lí管ɡuǎn上shɑnɡ的de刻kè度dù看kàn出chū温wēn度dù变biàn化huà的de数shù值zhí。常chánɡ用yònɡ的de温wēn度dù计jì是shì水shuǐ银yín温wēn度dù计jì和hé酒jiǔ精jīnɡ温wēn度dù计jì。

光测高温计（optical pyrometer）

原理：

集中于一幕屏（screen）上，幕屏后装一红色滤镜，仅让波长为之辐射能透过，俾使观看者易观看幕屏上之情形。同时另装一标准钨丝灯，其发出之辐射能亦可集中在幕屏上，以作为比较。调整变阻器以调整通过标准钨丝灯之电流，使标准光源在幕屏上之亮度（brightness）与辐射热之亮度相等。现在变阻器之刻度即代表此辐射热源之温度。

优缺点：

优势：

1. 轻便

2. 可测1000度C以上之高温

3. 勿需接近待测物

缺点：

1. 需人工操作

2. 因人工操作，可能产生读出误差

辐射高温计（Rediation pyrometer）

原理：当热源放射之辐射光射到物体时，则使该物体之温度上升，温度上升的程度与热源辐射光之强度成必然的关系。因此如将高温待测物体放射出之辐射光用小型之受光器予以吸收，而测受光器温度之上升，即可测知高温待测物之温度。

双金属温度计（bimetal thermometer）

原理： 将二种或二种以上具有不同膨胀系数之金属片焊合在一路，当温度改变时，因金属片膨胀程度之不同而使此金属片组产生弯曲。如将此金属片组之一端固定，另一端装上指针则因偏转而产生指示。

构造：

将具有不同物理特性（热膨胀）之两合金熔合在一路成双金属片。再将之形成螺旋形状，其两合金之一，系一种称为因钢之镍合金，易于受热时几乎全无膨胀；另一乃利用一种镍合金，于受热时膨胀甚多。将该两合金熔接在一路，辗平至想要厚度，使成双金属片。

温度计的工作原理是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体(或蒸气）的压强因区别温度而变换；热电效应的作用；电阻随温度的变换而变换；热辐射的影响等。不同温度计工作原理不同。

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。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。

指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表，用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的。

玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。

压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。

最早的温度计

最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略发明的。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。

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******************************************************************************* 温度计工作原理

看看屋里屋外，您会发现有许多设备，它们的作用就是测量温度的变化：

院子里的温度计可以告诉您外面多热或多冷。

厨房里的肉类和糖果温度计可以测量食物的温度。

加热炉里的温度计可以控制什么时候开关。

烤箱里的温度计可以保持设定的温度（热）。

冰箱里的温度计可以保持设定的温度（冷）。

药柜里的体温计可以准确测量一个小范围内的温度。

所有这些设备都在以某种方式测量温度。在本篇文章中，我们将了解现在使用的各种温度计技术及其工作原理。您还可以制作自己的温度计！

球状温度计就是您可能从小就在用的玻璃温度计。这种温度计含有某种液体，通常是水银。

球状温度计依据的是一个简单的原理，即液体的体积会随温度的变化而变化。液体变冷时收缩，变热时膨胀，这一原理同样适用于气体，也是热气球的工作原理。 您可能每天都会接触液体，但是您可能没有注意到，水、牛奶和食用油的体积都会随着温度的变化而变化，这些变化是相当小的。所有的球状温度计都使用一个大大的球和一根细细的管子来突出体积的变化。如果您自己动手做一个球状温度计，您就会亲眼看到这一点。下面就是您需要的物品：

带不透水密封盖的玻璃罐或玻璃瓶，盖子应为金属或塑料制成的旋盖。我用的是1360克的苹果酱罐。罐子必须是玻璃的，这样您挤压它时，它的形状不会发生改变。

一把钻头，或一把锤子和一颗大钉子。

一些橡皮泥、油灰、填缝剂或口香糖。

吸管，约23厘米长，越细越好，最好是透明的。

一些食用色素（非必需）。

制作温度计：