现在可供使用的温度计有很多种。根据使用范围需要做出正确的选择。
在美国,所有种类的温度计都是根据国家标准与技术协会(NIST)制定的标准进行校准的。
传统的玻璃温度计已有300多年的历史,如今仍在许多领域中使用。玻璃温度计的工作原理很简单。温度上升**膨胀,温度下降**收缩。膨胀和收缩的量由热量控制。通常使用的感温液有水银、酒精或碳氢化合物**,用玻璃管真空密封。当温度变化时,**在一个狭窄的玻璃管中膨胀或收缩,液位上升或下降。当变化停止时,读取相应的刻度值,即是当前温度。
另一种你可能熟悉的温度计是表盘式温度计。这种温度计通常用于测量糖果和肉类的温度。一个封闭的表盘位于尖头金属探针顶端,探针插入被测食物中。内部有一对紧密的双金属材料螺旋片,这是由两种金属粘在一起。由于这两种金属随温度膨胀和收缩的速度不同,双金属片会随着温度的变化而变紧或变松,从而导致和它相连着的刻度盘上的指针来回移动。指针所指的位置就表示当前的温度。
一些医院现在优先使用铂电阻和热敏电阻温度计,而不再推荐使用玻璃温度计,特别是水银温度计。
热电阻温度计是利用测量材料的电阻值随温度的变化而变化来工作的。高纯度铂丝线圈,或一种称为热敏电阻的半导体材料,可以用作热电阻感温材料。热电阻温度计也用于实验室和工厂等测温场所。
医院也在使用热电偶温度计作为水银温度计的替代品。这种温度计在工业中也很常见。热电偶是由两根不同金属在一端焊接而成的导线组成。当热电偶的焊接端与导线的另一端之间存在温差时,在每根导线上产生不同的电压。电压差可用来测量工作端的温度。
还有红外温度计,它的工作原理是检测来自被测物体表面的红外辐射。透镜将接收红外线聚焦,红外线通过过滤器进入红外探测器。大多数医院已经不再使用水银玻璃温度计,而是使用红外数字温度计。一些红外温度计可以在不与被测物体接触的情况下测量温度,这非常适合测量机器中旋转部件的温度。红外温度计通常带有一个集成的激光指示器用来瞄准探测点。
今天数字温度计在各行各业中得到广泛的应用。与传统的口腔和直肠玻璃温度计相比,红外耳温计对人体体温的干扰要小得多。你可能有一个无线数字温度计,可以读取你家附近的多个远程温度探头中的数据。家庭机械师甚至可以在不触碰汽车的情况下测试汽车发动机温度。无论电子温度计的形式怎么改变,它必须包含一个冷热敏感元件,以响应温度的变化。
玻璃温度计由三个基本构成部分:充有酒精的**(酒精混合物),它能对冷热变化做出响应;玻璃管,用来容纳测温**;黑色墨水,给刻度和数字上色。制造温度计所需的其他要素包括蜡溶液,用于在玻璃管上刻划刻度;雕刻机,在玻璃管上雕刻等分的刻度标记;氢氟酸溶液,将玻璃管浸入其中蚀刻标记。
构成温度计主体的玻璃材料通常在外部制造商那里购买。有些温度计产品用塑料或复合材料制成包装外壳,通常在外壳上刻有刻度,无刻度的玻璃温度计安装在外壳中。外壳不仅给玻璃管提供保护,还可以方便地安装在墙上、柱子上、窗户上,或者安装在保护箱中。
圆盘式双金属温度计的双金属螺旋片通常是钢和铜组合,或者钢和黄铜组合。
热电偶使用哪两种金属取决于被测物体设定的测温范围。最常见的类型是由镍铬和镍铝合金制成。
如前所述,电阻温度计要么使用高纯度铂电阻,要么使用热敏电阻。热敏电阻材料是其他金属化合物,如金属氧化物或单晶半导体。
红外温度计中的红外传感器一般是硅红外光电二极管,安装在带有集成滤波器和透镜的印刷电路板上。
虽然温度计的种类很多,但是数字温度计的制造与许多常见的电子产品的制造并没有太大的不同。