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玻(bō)璃液(yè)體(tǐ)溫度計(jì)采用(yòng)熱(rè)脹(zhàng)冷縮效(xiào)應(yīng)的測溫(wēn)原(yuán)理(lǐ):當(dāng)溫(wēn)度變(biàn)化時,玻璃(lí)球中(zhōng)的(dí)液體(tǐ)體(tǐ)積會發生膨脹(zhàng)或(huò)收縮(suō),使(shǐ)進入毛(máo)細管中(zhōng)的(dí)液柱(zhù)高度發生變化(huà),從刻(kè)度上可指示(shì)出(chū)溫度的(dí)變化(huà)。
溫(wēn)度(dù)表的(dí)刻(kè)度(dù)分(fēn)辨(biàn)力高低與溫度(dù)表(biǎo)的靈敏度有關(guān),靈(líng)敏(mǐn)度大,則(zé)溫度(dù)表(biǎo)的(dí)刻度(dù)分(fēn)辨力高(gāo)。要提(tí)高溫度(dù)表(biǎo)的靈(líng)敏度(dù),可增(zēng)大(dà)測(cè)溫液的(dí)體(tǐ)積(jī)或減(jiǎn)小毛細(xì)管的(dí)直(zhí)徑。但(dàn)增大(dà)測(cè)溫(wēn)液的體積,不易(yì)於(yú)與(yǔ)被測(cè)物(wù)質(zhì)取(qǔ)得(dé)熱平衡(héng),造成(chéng)較大(dà)的(dí)滯後(hòu)誤(wù)差(chà),且容易使球部(bù)產生變(biàn)形;而減(jiǎn)小毛細管(guǎn)直徑(jìng)則會(huì)使毛(máo)細(xì)管(guǎn)不(bù)易加工(gōng)均匀(yún),造成液(yè)柱上升(shēng)不均匀,影響測量準(zhǔn)確性。因此,應取(qǔ)適當(dāng)的(dí)靈敏(mǐn)度(dù)。
另(lìng)外,溫度表的(dí)靈敏度(dù)還與測(cè)溫液和(hé)玻璃的熱膨(péng)脹係數(shù)之差(chà)有(yǒu)關,且(qiě)成(chéng)正(zhèng)比(bǐ)。一般均選取熱膨脹係數較(jiào)大(dà)的(dí)液(yè)體作為測(cè)溫(wēn)液,而玻(bō)璃(lí)的(dí)熱(rè)膨脹係(xì)數(shù)應盡可(kě)能(néng)的小。常用(yòng)的測(cè)溫液有(yǒu)水(shuǐ)銀(yín)和(hé)酒精。

玻(bō)璃液(yè)體(tǐ)溫(wēn)度(dù)計(jì)的結(jié)構(gòu)基(jī)本(běn)上是(shì)由(yóu)裝有感溫(wēn)液(或稱(chēng)測溫(wēn)介(jiè)質)的感溫(wēn)泡,玻(bō)璃毛(máo)細管和刻度標(biāo)尺(chǐ)三部(bù)分組成。感溫泡位於溫度(dù)計的下端,是(shì)玻(bō)璃液體(tǐ)溫度計(jì)感溫(wēn)的部(bù)分,可容(róng)納(nà)絕大部(bù)分的感(gǎn)溫(wēn)液,所(suǒ)以(yǐ)也稱(chēng)為(wéi)貯液泡。感(gǎn)溫(wēn)泡或直接由(yóu)玻璃(lí)毛細(xì)管(guǎn)加工(gōng)製(zhì)成(稱(chēng)拉泡)或由焊(hàn)接一(yī)段(duàn)薄壁(bì)玻璃(lí)管製(zhì)成(稱接(jiē)泡)。感(gǎn)溫(wēn)液是(shì)封(fēng)裝在溫度計感(gǎn)溫(wēn)泡內(nèi)的測溫(wēn)介質,具有體(tǐ)膨脹(zhàng)係(xì)數大,黏度小,高(gāo)溫(wēn)下蒸(zhēng)氣壓低(dī),化(huà)學性(xìng)能穩定(dìng),不(bù)變質以及在較寬的(dí)溫度(dù)範圍(wéi)內能保持(chí)液態等特(tè)點(diǎn)。常用的(dí)有水銀,甲(jiǎ)苯,乙醇和(hé)煤油等有機液體(tǐ)。玻璃(lí)毛細(xì)管是連接(jiē)在感溫(wēn)泡(pào)上的(dí)中心(xīn)細玻璃(lí)管,感溫液(yè)體隨(suí)溫度的(dí)變化(huà)在裏(lǐ)麵(miàn)移動(dòng)。標尺是將(jiāng)分(fēn)度綫(xiàn)直(zhí)接刻(kè)在毛細(xì)管(guǎn)表麵,同時(shí)標尺(chǐ)上標(biāo)有(yǒu)數(shù)字(zì)和溫(wēn)度單(dān)位符號(hào),用來表(biǎo)明所測溫度(dù)的(dí)高低(dī)。
(1)普通溫度(dù)表
為測(cè)量氣(qì)溫(wēn)用的玻(bō)璃液體溫(wēn)度表。主要(yào)由(yóu)玻(bō)璃(lí)球,毛(máo)細(xì)管(guǎn),刻度尺和(hé)外套管等組(zǔ)成(圖1所(suǒ)示)。玻璃(lí)球中(zhōng)充(chōng)滿水(shuǐ)銀,毛細管(guǎn)一端(duān)有(yǒu)一(yī)小口(kǒu)與玻璃球(qiú)相連(lián),另一(yī)端密(mì)封,部(bù)分液(yè)體進入到毛(máo)細(xì)管(guǎn)中。毛細管後麵襯有(yǒu)白瓷(cí)板,上麵有(yǒu)溫度(dù)標尺(chǐ),並(bìng)在毛細管(guǎn)外(wài)麵(miàn)套(tào)有(yǒu)較粗(cū)的(dí)玻璃(lí)管(guǎn),用來(lái)保護毛細(xì)管(guǎn)。
普通溫度表的感應部(bù)分通(tōng)常做成(chéng)圓(yuán)球形,刻度(dù)分(fēn)劃為0.2℃,實際觀(guān)測(cè)時讀數可估(gū)計到(dào)0.1℃。
(2)溫度(dù)表
指用於測量某(mǒu)一時段中溫(wēn)度的溫度(dù)表(biǎo)。亦(yì)用水(shuǐ)銀(yín)作為測(cè)溫液,刻(kè)度(dù)分劃(huá)一般(bān)為0.5℃,讀(dú)數時(shí)也(yě)估計到0.1℃。與普通溫度(dù)表不同的是(shì),溫(wēn)度表(biǎo)在球部(bù)和毛(máo)細管(guǎn)連接處(chǔ)有一狹窄的通(tōng)道。這一窄道(dào)是(shì)通過在(zài)球(qiú)部(bù)底壁(bì)中(zhōng)熔接長的圓錐(zhuī)形(xíng)玻(bō)璃針(zhēn)伸至(zhì)毛細管口(kǒu)而形(xíng)成的。
(3)溫度(dù)表(biǎo)
測溫液(yè)一般采(cǎi)用(yòng)酒(jiǔ)精(jīng)。由於酒(jiǔ)精的熱導(dǎo)係(xì)數較(jiào)小(xiǎo),為了(liǎo)增(zēng)大與空(kōng)氣的接觸表(biǎo)麵積(jī),球(qiú)部通(tōng)常做成(chéng)叉(chā)狀或(huò)圓柱狀(zhuàng)。刻(kè)度(dù)分劃一(yī)般(bān)為0.5℃,讀(dú)數(shù)時可(kě)估(gū)計(jì)到(dào)0.1℃。與普通(tōng)溫(wēn)度表不(bù)同的是,在毛細(xì)管酒(jiǔ)精(jīng)柱中安放(fàng)了一(yī)個深色(sè)的,啞鈴形的(dí)遊(yóu)標(biāo)。
遊(yóu)標在液柱內可(kě)以(yǐ)移(yí)動,當溫度(dù)降低時,酒(jiǔ)精(jīng)液(yè)麵(miàn)到達(dá)遊標頂(dǐng)端,液膜的表(biǎo)麵張(zhāng)力(lì)克服(fú)了遊標(biāo)與毛細(xì)管壁(bì)的摩(mó)擦力(lì)而將遊標(biāo)拉向(xiàng)球部方向(xiàng);當溫(wēn)度(dù)升高時(shí),酒(jiǔ)精會通過遊(yóu)標與(yǔ)毛細管(guǎn)之間的(dí)狹(xiá)縫逸出,而(ér)遊標與毛(máo)細管(guǎn)之(zhī)間(jiān)的摩(mó)擦(cā)力(lì)又足以使(shǐ)它在(zài)原地(dì)不動。遊(yóu)標(biāo)遠離球部(bù)的(dí)一段(duàn)就保持(chí)了溫(wēn)度的示值(zhí)。
測(cè)量(liáng)時(shí),溫(wēn)度表(biǎo)也應該橫放。
(4)曲(qū)管地溫(wēn)表(biǎo)
地(dì)溫(wēn)表(biǎo)有(yǒu)兩(liǎng)套(tào),一(yī)套是曲管地(dì)溫表,用於(yú)測(cè)量(liáng)地麵(miàn)以(yǐ)下5厘(lí)米,10厘(lí)米(mǐ),15厘米,20厘米(mǐ)深度的(dí)土壤(rǎng)溫度(dù);另一(yī)套(tào)為直管(guǎn)地(dì)溫(wēn)表,用於測量40厘米,80厘米(mǐ),160厘米(mǐ),320厘米深度(dù)的(dí)土壤(rǎng)溫度。
曲管(guǎn)地(dì)溫表是(shì)一(yī)種表柱在刻度綫以下彎(wān)成直(zhí)角(jiǎo)或(huò)任(rèn)何其他(tā)適當角度(dù)的玻璃水銀(yín)溫(wēn)度(dù)表,通常(cháng)彎(wān)曲(qū)成135°,如圖(tú)4所示。曲(qū)管(guǎn)地溫表用(yòng)於測量深度(dù)為(wéi)20厘米或少(shǎo)於20厘米深的(dí)土壤溫度。溫度表的(dí)球(qiú)部(bù)埋入(rù)地(dì)下到(dào)需要的深度(dù),直接(jiē)在溫(wēn)度(dù)表上(shàng)讀(dú)取(qǔ)示(shì)值。
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