一、溫度表是誰發(fā)明的？

伽利略

于1593年或1603年制造了第一個驗溫器，試圖把不確定的冷熱感覺轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ矬w熱狀的客觀表述。這是一個連接在玻璃球容器上的開口管子，將玻璃球預(yù)熱或裝入一部分水后倒放進(jìn)水里，水在管子里上升的高度隨玻璃球中氣體的冷熱程度引起的脹縮情況而變化。這種儀器因受到氣壓波動的影響，不很準(zhǔn)確，而且使用起來也不方便。

世界上第一只實用的溫度計是由德國遷居荷蘭的儀器制造商華倫海特從1709年開始制造的讀數(shù)一致的酒精溫度計。在了解到法國物理學(xué)家阿蒙頓利用水銀改造了早期的溫度計后，他也于1714年開始制造水銀溫度計。他通過實驗發(fā)現(xiàn)各種液體都有其固定的沸點，而且沸點隨大氣壓力發(fā)生變化，這為他精確確定恒溫點提供了依據(jù)。他把冰、水、氨水和鹽的混合物的溫度定為0度F，冰的熔點定為32度F，人體的溫度為96度F。1724年，他又將水的沸點定為212度F。

1742年，瑞典天文學(xué)家攝爾修斯引入了百分刻度法，用水銀作測溫物質(zhì)，水的沸點定為0℃，冰的熔點定為100℃。八年后他的同事斯特雷姆這兩個定點的數(shù)值對調(diào)過來。

二、榛利溫度計 怎么校準(zhǔn)?

1. 質(zhì)檢部在生產(chǎn)過程中用基準(zhǔn)溫度計對其它溫度計進(jìn)行校準(zhǔn)。

2. 同時可采用鹽冰水混合物、冰水混合物及沸水法對其他溫度計進(jìn)行標(biāo)定。

3. 校準(zhǔn)方法如下：

① 檢查玻璃體是否有破裂及刻度是否清晰，否則更換。

② 基準(zhǔn)人員取一500毫升燒杯，注入200毫升水（或更多），燒沸。

③ 將待校溫度計與基準(zhǔn)溫度計同時放入沸水燒杯，待溫度不再變化時讀數(shù)，作記錄。

④ 待標(biāo)準(zhǔn)溫度計降至90℃時，再對比待校溫度計和基準(zhǔn)溫度計讀數(shù)，作記錄；

⑤ 待溫度計降至50℃時，再對比待校溫度計和基準(zhǔn)溫度計讀數(shù)，作記錄；

⑥ 把溫度計有水銀液體的一端或電子溫度計探頭及基準(zhǔn)溫度計放進(jìn)冰水混合物中，然后觀察水銀柱或電子溫度計液晶屏的變化情況，作記錄；

⑦ 對于量程有0℃以下的溫度計，應(yīng)把溫度計放在飽和鹽水制成的鹽冰水混合物中，用基準(zhǔn)溫度計進(jìn)行校對(把探頭放在鹽冰水中)，對比并記錄溫度計的和基準(zhǔn)溫度表的溫度讀數(shù)。

⑧ 判斷：若待校溫度計與基準(zhǔn)溫度計誤差不超過±0.5℃，即為此溫度計準(zhǔn)確。若誤差超過±0.5℃，但在±1℃內(nèi)，則作好記錄，并將該溫度計誤差修正值標(biāo)識在溫度計上。若溫度偏差大于±1℃的溫度計定為不合格計量器具，立即通知維修或報廢處理，不可用于生產(chǎn)中使用。

三、電子溫度計工作原理？

熱電溫度計以熱電偶作為測溫元件測得與溫度相應(yīng)的熱電動勢由儀表顯示出溫度值。它廣泛用來測量-200℃~ 1300℃范圍內(nèi)的溫度，特殊情況下，可測至2800℃的高溫或4K的低溫。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、準(zhǔn)確度高、測溫范圍廣等特點。由于熱電偶將溫度轉(zhuǎn)化成電量進(jìn)行檢測，使溫度的測量、控制以及對溫度信號的放大、變換都很方便，適用于遠(yuǎn)距離測量和自動控制。在接觸式測溫法中，熱電溫度計的應(yīng)用最普遍。

(1) 熱電偶測溫原理

熱電偶的測溫原理基于熱電效應(yīng)。

將兩種不同材料的導(dǎo)體A和B串接成一個閉合回路，當(dāng)兩個接點電1 和2的溫度不同時，如果T＞T0 ，在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，并在回路中有一定大小的電流，此種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。該電動勢就是著名的“塞貝克溫差電動勢”，簡稱“熱電動勢”，記為EAB，導(dǎo)體A，B稱為熱電極。接點1通常是焊接在一起的，測量時將它置于測溫場所感受被測溫度，故稱為測量端(或工作端熱端）。接點2要求溫度恒定，稱為參考端（或冷端）。由兩種導(dǎo)體的組合并將溫度轉(zhuǎn)化為熱電動勢的傳感器叫做熱電偶。

熱電動勢是由兩種導(dǎo)體的接觸電勢（珀爾貼電勢）和單一導(dǎo)體的溫差電勢（湯姆遜電勢）所組成。熱電動勢的大小與兩種導(dǎo)體材料的性質(zhì)及接點溫度有關(guān)。

導(dǎo)體內(nèi)部的電子密度是不同的，當(dāng)兩種電子密度不同的導(dǎo)體A與B接觸時，接觸面上就會發(fā)生電子擴(kuò)散，電子從電子密度高的導(dǎo)體流向密度低的導(dǎo)體。電子擴(kuò)散的速率與兩導(dǎo)體的電子密度有關(guān)并和接觸區(qū)的溫度成正比。設(shè)導(dǎo)體A和B的自由電子密度為NA和NB，且NA＞NB，電子擴(kuò)散的結(jié)果使導(dǎo)體A失去電子而帶正電，導(dǎo)體B則獲得電子而帶負(fù)電，在接觸面形成電場。這個電場阻礙了電子的擴(kuò)散，達(dá)到動平衡時，在接觸區(qū)形成一個穩(wěn)定的電位差，即接觸電勢，其大小為

(8.2-2)

式中k——玻耳茲曼常數(shù)，k=1.38×10-23J/K；

e——電子電荷量，e＝1.6×10-19 C；

T——接觸處的溫度，K；

NA，NB——分別為導(dǎo)體A和B的自由電子密度。

因?qū)w兩端溫度不同而產(chǎn)生的電動勢稱為溫差電勢。由于溫度梯度的存在，改變了電子的能量分布，高溫端（T）電子將向低溫端（T0）擴(kuò)散，致使高溫端因失去電子帶正電，低溫端因獲電子而帶負(fù)電。因而在同一導(dǎo)體兩端也產(chǎn)生電位差，并阻止電子從高溫端向低溫端擴(kuò)散，于是電子擴(kuò)散形成動平衡，此時所建立的電位差稱為溫差電勢即湯姆遜電勢，它與溫度的關(guān)系為

(8.2-3)

式中σ為湯姆遜系數(shù)，表示溫差1℃所產(chǎn)生的電動勢值，其大小與材料性質(zhì)及兩端的溫度有關(guān)。

導(dǎo)體A和B組成的熱電偶閉合電路在兩個接點處有兩個接觸電勢eAB(T)與eAB(T0)，又因為T＞T0，在導(dǎo)體A和B中還各有一個溫差電勢。所以閉合回路總熱電動勢EAB(T,T0)應(yīng)為接觸電動勢和溫差電勢的代數(shù)和，即：

(8.2-4)

對于已選定的熱電偶，當(dāng)參考溫度恒定時，總熱電動勢就變成測量端溫度T的單值函數(shù)，即EAB(T,T0)=f(T)。這就是熱電偶測量溫度的基本原理。

標(biāo)簽：溫度計原理工作