实验室温度测量装置

温度被定义为身体的热或冷的程度。在实验室中，温度测量用于确定物质纯度(熔点和沸点)，控制蒸馏过程，反应动力学研究和其他一些测量，如粘度，密度，相变研究，燃料油闪点的测定等。

单一的温度测量装置并不适用于所有情况。本文讨论了几种常用的实验室温度测量装置。

1.玻璃温度计中的液体

玻璃温度计是实验室中最常用的测温装置。这种温度计有一个玻璃灯泡，连接在一个密封的玻璃管上，称为管杆或毛细管。

一个孔，是一个非常薄的开口，存在于球茎，并向下延伸到管的中心。灯泡里装满了水银或红色酒精等液体。

当温度升高时，液体在管内膨胀上升，当温度降低时，液体收缩并向下移动。

用于玻璃温度计的液体应具有下列理想特性:

• 在设备温度范围内的均匀热膨胀系数
• 低冰点，高沸点，适用温度范围大。
• 热传导良好，对热变化反应迅速，即比热应较低。
• 自由流动，不应弄湿玻璃表面。

常用的两种液体是汞和酒精

玻璃水银温度计

玻璃水银是实验室中最主要的温度测量设备，因为它满足大多数常见应用的要求。

水银在\(-39^0C到357^0C)之间保持液态，并具有上面列出的所有期望的特性。它唯一的缺点是它的毒性，如果破损，需要特别的清理程序。水银主要用于玻璃温度计，因为-

• 它是可见的。
• 它的冰点很低(-39°C)。
• 它的沸点很高(357°C)。
• 它扩展线性。
• 它提供精确的测量。
• 它是热的良导体。
• 快速的响应时间。
• 它的温度变化范围很广。

玻璃酒精温度计

玻璃温度计中的酒精主要用于测量低温，因为酒精的凝固点为\(-114^0C)，沸点为\(78^0C)。

不建议在环境温度以上使用，因为它的导热性不如汞，而且比汞膨胀更大。因为酒精是无色的，所以要加一种染料以提高清晰度。

酒精的一些重要特性使它成为这种玻璃温度计的合适选择是-

• 它的冰点很低(-112°C)。
• 它的沸点是(78°C)。
• 它被用来测量高温。
• 它不是热的良导体。
• 它的颜色很鲜艳。
• 它比水银膨胀得更厉害。

除了汞和酒精，其他液体如戊烯、甲苯和杂酚油也用于玻璃温度计。

2.双金属片温度计

这些温度计是由两种热膨胀系数不同的金属连接而成的双金属条组成的。双金属条作为一种机械元件，可以感知温度并将其转化为机械位移。

各种技术，如螺栓，铆接，紧固被用于连接两层不同的金属在一个双金属条。双金属条附着在测量仪器的指针或位置指示器上。

来自双金属条的机械动作也可以用来激活一个开关机构，以获得电子输出。通常，焊接是为了完成这个过程。由于双金属条是由两种金属组成的，所以这种仪器被称为双金属条温度计。

这个过程是测量温度最古老的技术之一。他们完全兼容工作在相当高的温度，即高达500°F或260°C。

双金属条温度计的主要应用领域包括各种家用电器，如烤箱等;恒温器开关;墙温度计;烤架;以及用于电加热设备的断路器。

双金属温度计的工作原理取决于金属的两种基本性质。

• 热膨胀性能(金属随温度膨胀和收缩)
• 所涉及的所有金属的温度系数不应相同，以使金属在同一温度下的膨胀或收缩不同。

3.探针温度计

探头温度计具有特殊设计的探头，允许浸入或渗透在粘性或半固态多孔材料中，如油、油脂和食品。

除在实验室使用外，这类温度计还用于制造业、餐饮机构和零售店。探头式温度计配有数字显示，便于现场工作人员使用。

有两种类型的探头温度计。固定探针提供了笔一样的结构，通常更便宜和更简单的使用，然而，有线探针通常更复杂，至少有1米的电缆和额外的功能。

探头式温度计是便携式的，用简单的显示器很容易使用。探头在尺寸、材料和机动性上确实各不相同。有线探头温度计在不影响精确度的前提下最大化了效用。它有一个可变的测量范围，分辨率和精度。

4.红外温度计

红外温度计是一类非接触式手持测量仪器。这是基于对热物体辐射的测量。它们也被称为激光温度计，因为用激光束将探针对准测量区域的中心。红外温度计可用于测量超过\(2000^0C)的高温。

这种温度计的非接触特性使它成为测量极低或极高表面温度的最佳工具之一。在所有温度计中，由于光斑大小和发射率等问题，这些温度计可能是使用起来最复杂的。

它们被用于汽车行业和空调系统。在涉及极端温度的制造过程中，这种温度计也很有用。

5.电子温度计

电子温度计利用热敏装置检测温度变化。它评估电阻变化，然后转换为温度变化。这个装置是一个热敏电阻或热电偶，它被并入探头的尖端。

热敏电阻体积很小，因此对温度变化反应迅速。从热敏电阻流出的电流被转换成温度读数，然后在数字读数上显示出来。

6.温度数据记录器

温度数据记录器可以设置温度记录和显示在连续的基础上或在预先设定的时间间隔。数据输出可以是数字或图形格式，可以在线共享或存储以备后续审查。

这种设备可用于温度敏感化学品和标准参考物质的存储区域，以及用于评估货架寿命研究的稳定室。

7.电阻温度计

电阻温度计或电阻温度探测器(RTD’s)通过纯金属丝由于温度变化而产生的电阻变化来测量温度。常见的材料有铂、铜或镍。纯金属线绕在惰性陶瓷或玻璃芯上。

铂是使用最广泛的材料，因为它在测量的温度范围内具有很大的电阻变化。温度范围为\(-200^0C) ~ \(1000^0C)，精度为\(0.001^0C.\)

铂电阻温度计或PRT发现全球接受作为温度测量和校准参考标准，因为它的高精度和测量精度。

8.k型热电偶(k型温度计)

这种类型的温度计是一种专门和利基类型的温度计。它们用于实验室和处理极端温度的工业过程。“k型”通常是指探针的金属成分。

每一种探头都有特定的用途，分为空气探头、液体探头、渗透探头和表面探头。需要高精度的应用程序充分利用了这种温度计。

它们最显著的特性是能够促进一系列可互换的插件探测。作为一名实验室技术员，你实际使用过多少?如果你今天学到了新东西，我们会很高兴的。

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