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閱讀：1發(fā)布時(shí)間：2025-1-27
液體玻璃溫度計(jì)原理
玻璃溫度計(jì)中的液體是的測(cè)量溫度的設(shè)備，制造成本低且易于使用。
玻璃溫度計(jì)中的液體具有連接到密封玻璃管（也稱為桿或毛細(xì)管）的玻璃球部。
一個(gè)非常薄的開(kāi)口，稱為孔，存在于球部并向下延伸到管子的中心。
球室通常充滿水銀或紅色酒精，當(dāng)溫度升高時(shí)可以自由膨脹并上升到管中，并在溫度降低時(shí)收縮并向下移動(dòng)。
在液體玻璃溫度計(jì) (LIG) 中，熱敏元件是包含在刻度玻璃外殼中的液體。
用于測(cè)量溫度的原理是液體的表觀熱膨脹原理。
典型的玻璃液體溫度計(jì)如下圖所示。
玻璃管的背景覆蓋著白色的搪瓷，玻璃管的正面形成一個(gè)放大鏡，放大了液柱，便于讀取溫度。
在下圖（左）中，描繪了一個(gè)全玻璃溫度計(jì)，其刻度刻在桿上。
玻璃溫度計(jì)中的液體易碎，對(duì)于工業(yè)用途，溫度計(jì)安裝在保護(hù)外殼中，刻度刻在作為保護(hù)殼一部分的單獨(dú)板上。
工業(yè)溫度計(jì)如下圖所示。
它主要包括：
●一種球部，用作功能液體的容器，可以輕松膨脹或收縮容量。
●閥桿，“包含與球部相連的細(xì)小毛細(xì)管的玻璃管，并在底部擴(kuò)大為部分充滿工作液體的球部”。
●基本上預(yù)先設(shè)置或印在閥桿上的溫度刻度，用于顯示溫度讀數(shù)。
●參考點(diǎn)，即校準(zhǔn)點(diǎn)，見(jiàn)的是冰點(diǎn)。
●一種工作液體，通常是汞或酒精。
●一種惰性氣體，主要是氬氣或氮?dú)?，填充在水銀上方的溫度計(jì)內(nèi)以減少其揮發(fā)。
玻璃溫度計(jì)中使用的液體
好處
以下是與使用玻璃液體溫度計(jì)相關(guān)的主要優(yōu)勢(shì)：
●它們比其他溫度測(cè)量設(shè)備相對(duì)便宜。
●它們使用起來(lái)很方便。
●與電子溫度計(jì)不同，它們不需要電源或電池來(lái)充電。
●它們可以經(jīng)常應(yīng)用于存在電力問(wèn)題的地區(qū)。
●它們提供了非常好的重復(fù)性并且它們的校準(zhǔn)不受影響。
限制
玻璃液體溫度計(jì)的使用也包括以下限制：
●它們被認(rèn)為不適用于涉及或極低溫度的應(yīng)用。
●它們不能應(yīng)用于需要高精度結(jié)果的區(qū)域。
●與電子溫度計(jì)相比，它們非常脆弱和脆弱。因此，處理它們時(shí)必須格外小心，因?yàn)樗鼈兒芸赡軙?huì)破裂。
●此外，他們無(wú)法提供數(shù)字化和自動(dòng)化的結(jié)果。因此，它們的使用于僅手動(dòng)讀數(shù)就足夠的區(qū)域，例如家用溫度計(jì)。
●“取出后應(yīng)立即記錄溫度讀數(shù)，因?yàn)椴Ａ囟扔?jì)會(huì)受到環(huán)境溫度、握持它的手產(chǎn)生的熱量、清潔等的影響。應(yīng)記錄該溫度，因?yàn)椴Ａ囟扔?jì)不提供測(cè)量值的召回溫度。”
●通過(guò)玻璃液體溫度計(jì)讀取溫度需要明亮的視力。
●包含在玻璃溫度計(jì)中的液體元素可能會(huì)由于潛在的化學(xué)物質(zhì)泄漏而對(duì)健康有害或有風(fēng)險(xiǎn)。
●這些溫度計(jì)以攝氏度或華氏度顯示溫度。因此，如果需要以某種其他比例讀取溫度，則需要進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。
玻璃溫度計(jì)中的液體類(lèi)型
有兩種主要類(lèi)型的玻璃液體溫度計(jì)，如下所述：
1水銀溫度計(jì)
2酒精溫度計(jì)
水銀溫度計(jì)
這種類(lèi)型的溫度計(jì)是由一位名叫Daniel Gabriel Fahrenheit的德國(guó)物理學(xué)家開(kāi)發(fā)的 。
它由填充在玻璃管中的液體汞組成。在玻璃管的主體上，提供了便于讀取溫度的校準(zhǔn)標(biāo)記。
在溫度計(jì)的一端形成一個(gè)球部，其中包含部分的水銀。
這種水銀尺寸的膨脹和收縮在玻璃管的極細(xì)孔中進(jìn)一步增加。它有助于提高溫度計(jì)的靈敏度。
通常，水銀上方的區(qū)域充滿惰性氣體，如氮?dú)狻５?，該區(qū)域也可以疏散。
可以使用各種類(lèi)型的玻璃水銀溫度計(jì)。“溫度計(jì)是一種的水銀溫度計(jì)，其功能是在靠近球部的頸部收縮。
隨著溫度升高，膨脹力迫使汞向上通過(guò)收縮。當(dāng)溫度降低時(shí)，水銀柱在收縮處破裂，無(wú)法返回球部，將在管中保持靜止。”
借助溫度計(jì)，人們可以測(cè)量預(yù)定時(shí)間跨度內(nèi)的溫度。
重置溫度計(jì)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的過(guò)程，只需要快速擺動(dòng)溫度計(jì)。
汞的凝固點(diǎn)為 – 38.83°C，此時(shí)它會(huì)凝固。然而，它不會(huì)在凝固時(shí)導(dǎo)致膨脹，因此不會(huì)有溫度計(jì)管玻璃破裂的危險(xiǎn)。
每當(dāng)溫度升高時(shí)，填充在玻璃管中汞上方的氮?dú)馔ǔ?huì)從柱子上下來(lái)并卡在那里。
這整個(gè)動(dòng)作可能會(huì)影響溫度計(jì)的功能。為了避免這種困難，當(dāng)溫度降至 – 37°C 時(shí)，必須設(shè)法將水銀溫度計(jì)放入內(nèi)部。
在溫度上限為 – 38.83°C 的地區(qū)，可以使用凝固點(diǎn)為 – 61.1°C 的汞合金溫度計(jì)。
酒精溫度計(jì)
在許多應(yīng)用中，酒精溫度計(jì)正在取代水銀溫度計(jì)。
他們使用酒精作為玻璃管中的液體。酒精溫度計(jì)的測(cè)溫范圍從115°C到785°C，前者為酒精的凝固點(diǎn)，后者為酒精的沸點(diǎn)。
用于獲取環(huán)境溫度讀數(shù)的典型溫度計(jì)需要具有 -20°F 至 120°F 的溫度范圍，即 -30°C 至 50°C。
酒精是一種揮發(fā)性物質(zhì)，可能會(huì)因機(jī)械沖擊而導(dǎo)致溫度計(jì)中的色譜柱分離。
然后可以通過(guò)使溫度計(jì)落在用大量紙張包裹的木質(zhì)表面上來(lái)再次連接柱子。“將溫度計(jì)保持在垂直位置，球部端朝下，距離覆蓋有紙的木材表面 4 到 6 英寸，然后放下。
溫度計(jì)球部碰到紙后，用另一只手抓住溫度計(jì)以防止破損。少量酒精可能會(huì)附著在酒精柱上方的毛細(xì)管部分。”
溫度計(jì)的高溫部分可以在白熾燈下加熱，這會(huì)將酒精帶到柱子上。
也可以將溫度計(jì)垂直安裝過(guò)夜，這將使酒精回流到色譜柱。
該溫度計(jì)不應(yīng)與分開(kāi)的流體柱一起使用，因?yàn)樗ǔ?huì)導(dǎo)致溫度測(cè)量不正確。
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