示温具

科技工作者之家 2020-11-17

示温具,即能将物体的温度表现出来的器具。最传统并且常用的就是温度计,而发展的新型材料是示温涂料,近来,示温材料的微囊化是研究的热点。

温度计温度计是可以准确的判断和测量温度的工具,分为指针温度计和数字温度计。根据使用目的的区别,已设计制造出多种温度计。

根据使用目的的区别,已设计制造出多种温度计。其设计的依据有: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。

1、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。

2、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。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。

3、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。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。

4、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。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。

5、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。他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。

6、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。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。

7、水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是 -38.87℃,沸点是 356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。1

示温涂料以颜色或现象变化来指示物体表面温度及温 度分布的一种涂料。其组成包括热敏颜料、漆 基、溶剂和填料。基料主要为耐光耐候性较 好的丙烯酸类树脂和有机硅树脂。示温涂料 可分为可逆和不可逆两类,其中又有单变色、 双变色和多变色之分。这类涂料适于水银温 度计、毫伏计、辐射高测计不宜测温的地方, 或连续运转的部件及大面积表面温度分布的 测示。如用于化工、炼油、反应釜外壁起到 超温报警作用,用于飞机发动机和内部仪表、 蒙皮结构的温度测定和温度分布测示等。

示温涂料的优点是: 适合于温度无法测量 的场合,可测量表面温度分布,使用方便,不需 任何仪器设备。不可逆示温涂料可作为记录资 料予以保存;热敏纸的成色剂;化学反应过程中 温度变化的指示;热交换器、反应设备、管道、电 机外壳的涂装;贮罐等温度指示;玩具、商标、室 内装饰、服装等;尤其是用作防伪商标,利用手 触热量,使商品显色;国防、消防、陶瓷、 变色茶杯等,均可使用。示温涂料的缺点是受使 用条件的限制, 精确度差。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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