[科普中國]-示溫具

示溫具，即能將物體的溫度表現出來的器具。最傳統(tǒng)并且常用的就是溫度計，而發(fā)展的新型材料是示溫涂料，近來，示溫材料的微囊化是研究的熱點。

溫度計溫度計是可以準確的判斷和測量溫度的工具，分為指針溫度計和數字溫度計。根據使用目的的區(qū)別，已設計制造出多種溫度計。

根據使用目的的區(qū)別，已設計制造出多種溫度計。其設計的依據有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象;在定容條件下，氣體(或蒸氣）的壓強因區(qū)別溫度而變換;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變換而變換;熱輻射的影響等。

1、氣體溫度計：多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于絕對零度，故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高，多用于精密測量。

2、電阻溫度計：分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性制成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的；半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。

3、溫差電偶溫度計：是一種工業(yè)上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象制成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現電動勢，因而有電流通過回路。通過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。它適用于溫差較大的兩種物質之間，多用于高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。

4、指針式溫度計：是形如儀表盤的溫度計，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多，因此當溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉（指向高溫）；反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉（指向低溫）。

5、玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由于測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優(yōu)點是結構簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳，易碎。

6、壓力式溫度計：壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。壓力式溫度計的優(yōu)點是：結構簡單，機械強度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點是：測溫范圍有限制，一般在-80~400℃；熱損失大響應時間較慢。

7、水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種，水銀的凝固點是 -38.87℃，沸點是 356.7℃，用來測量0--150℃或500℃以內范圍的溫度，它只能作為就地監(jiān)督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠傳溫度計的誤差。1

示溫涂料以顏色或現象變化來指示物體表面溫度及溫 度分布的一種涂料。其組成包括熱敏顏料、漆 基、溶劑和填料?；现饕獮槟凸饽秃蛐暂^ 好的丙烯酸類樹脂和有機硅樹脂。示溫涂料 可分為可逆和不可逆兩類，其中又有單變色、 雙變色和多變色之分。這類涂料適于水銀溫 度計、毫伏計、輻射高測計不宜測溫的地方， 或連續(xù)運轉的部件及大面積表面溫度分布的 測示。如用于化工、煉油、反應釜外壁起到 超溫報警作用，用于飛機發(fā)動機和內部儀表、 蒙皮結構的溫度測定和溫度分布測示等。

示溫涂料的優(yōu)點是： 適合于溫度無法測量 的場合，可測量表面溫度分布，使用方便，不需 任何儀器設備。不可逆示溫涂料可作為記錄資 料予以保存；熱敏紙的成色劑；化學反應過程中 溫度變化的指示；熱交換器、反應設備、管道、電 機外殼的涂裝；貯罐等溫度指示；玩具、商標、室 內裝飾、服裝等；尤其是用作防偽商標，利用手 觸熱量，使商品顯色；國防、消防、陶瓷、 變色茶杯等，均可使用。示溫涂料的缺點是受使 用條件的限制， 精確度差。2

本詞條內容貢獻者為:

曹慧慧 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學