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膨胀式温度计

发布日期:2014-07-08 点击:2188
  测量敏感元件在受热后尺寸或体积会发生变化,该变化与温度具有一定的函数关系,,膨胀式温度计就是利用这个函数关系设计而成的。膨胀式温度计又可分为液体膨胀和固体膨胀式温度计两类。
  1、液体膨胀式温度计
  液体膨胀式温度计是一种直读式的、应用较早的温度测量仪表,常见的是玻璃管式温度计,其结构。它由安全包、标尺、毛细管和感温包组成。毛细管一般用玻璃制造。液体受热膨胀后使毛细管中的液柱高度发生变化,根据液柱上升的高度可直接读出温度值。
  在玻璃管式温度计中,水银温度计用得更多。其优点是:不易氧化、不沾玻璃、易提纯,能在很大温度范围内(-36~+365℃)保持液态,特别是在200℃以下,它的体积膨胀与温度几乎呈线性关系,因此水银玻璃管式温度计的刻度是均匀的。若在毛细管中充以加压的氮气,并采用石英玻璃管,则测温上限可达600℃或更高。玻璃管式温度计的感温液体除水银外,还有其他几种,就根据不同的测量范围来确定。
  液体膨胀式温度计的测温上下限主要受到液体的气化和凝固温度的限制,在高温下还要受到外壳软化温度的限制。
  2、固体膨胀式温度计
  利用固体膨胀原理做成的温度计主要有杆式和双金属式两种。
  (1)杆式温度计  杆式温度计的结构:测温管是用膨胀系数大的金属材料制造成的感温元件,其上端固定在温度计的外壳上。测温管内的传递杆是用膨胀系数小的材料制成的传递元件,其下端用弹簧紧压在测温管的顶端上。当测温管周围的被测介质温度升高或降低时,由于测温管的线膨胀系数比传递杆大,故使传递杆的上端向下或向上移动,并通过摇板使指针转动,从而指示出被测温度的数值。
  (2)双金属片式温度计  双金属片式温度计是固体膨胀式温度计中应用较多的一种。它的感温元件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而成的。双金属片受热后,由于两金属片的膨胀长度不同而产生弯曲。温度越高,产生的线膨胀长度差也就越大,因而引起的弯曲角度就越大。双金属片式温度计就是按这一原理而制成的。为了增大线膨胀系数差,提高灵敏度,也可选用非金属材料,如石英、陶瓷等。
  双金属片式温度计通常被用做温度继电控制器、极值信号器或某一仪表的温度补偿器。简单的双金属片式温度开关是由一端固定的双金属条形敏感元件直接带动触头构成的。温度低时触头接触,电热丝加热;温度高时双金属片向下弯曲,触头断开,加热停止。温度切换值可用调温旋钮调整,它可以调整弹簧片的位置,也就改变了切换温度的高低。
  目前已有直接用来指示温度的双金属片式温度计,其结构:螺旋状双金属片感温元件是装在金属保护管内,以保护其不受机械损伤或有害介质的锓蚀。同时它的一端焊在保护管的尾部上,为固定端;另一焊在指针轴上,为自由端。当温度发生变化时,自由端旋转,并带动固定在指针轴上的指针转动,在表壳内的刻度盘上可直接读出被测温度值。由于采用了螺旋状双金属片,所以仪表的灵敏度大大提高。
  双金属片式温度计的特点是结构简单、可靠,但精度不高。

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