淺析工業(yè)雙金屬溫度計三個不同功能和特點

　多種類型的雙金屬溫度計的結構和機械操作是相同的。雙金屬溫度計的熱系統(tǒng)包含金屬燈泡，毛細管和接收元件。金屬燈泡包含溫度計流體，液體或氣體或液體蒸汽，并且在要測量溫度的點處插入。燈泡與周圍環(huán)境處于熱平衡狀態(tài)，從而產(chǎn)生給定的壓力或流體位移。金屬毛細管連接到燈泡，并將燈泡處的壓力傳遞到儀器處的接收元件。接收元件是波登管或壓力彈簧的一種形式。它用于將溫度計燈泡中的流體位移壓力轉換為運動。該運動用于操作指示溫度的指針。

雙金屬溫度計有三種類型：

      1.液體膨脹溫度計
      2.氣體膨脹溫度計和
      3.蒸汽驅動的溫度計。

1.液體膨脹雙金屬溫度計

原理
      它利用由溫度變化引起的液體的體積膨脹來操作壓力彈簧并指示溫度。液體膨脹體積與其溫度之間的關系由立方膨脹定律給出：Vf = V0（1 + BT）其中Vf是最終體積，V0是初始體積，B是體積膨脹的平均系數(shù)T是溫度。該等式表示線性關系，當體積膨脹系數(shù)B隨溫度略微變化時，該線性關系不完全正確。工作燈泡在高壓下充滿熱液體。燈泡的溫度升高導致液體膨脹，這導致波登管或壓力彈簧的膨脹，從而指示溫度。
      汞是最廣泛使用的熱液體，因為它的溫度范圍很寬。也可以使用乙醇或甲苯。這些液體的熱膨脹大約是汞的六倍，從這一觀點來看，它們的使用是有利的。水銀填充壓力溫度計的溫度限制為約-35至10000°F。

好處：
      1.靈敏度更高
      2.線性刻度形狀
      3.沒有頭部效應
      4.沒有氣壓效應
缺點:
      1.浸入效果;
      2.環(huán)境溫度影響。

2.Gas膨脹溫度計（氣體溫度計）
原理
      　它利用由溫度變化引起的氣體膨脹來操作壓力彈簧并指示溫度。最常用的氣體是氮氣。氫氣和氦氣也用作氣體溫度計中的測溫流體。有兩種主要類型的氣體溫度計，一種以恒定體積運行，另一種以恒定壓力運行。定容氣體溫度計使用更廣泛。
      它基于理想的氣體方程：PV = RT，對于1摩爾的理想氣體; 其中P，V和T分別是氣體的壓力，體積和溫度，R是通用氣體常數(shù)。
      由于它以恒定的音量運行，因此該等式可寫為：T或P1 / T1 = P2 /T2μP
      其中P1和T1分別代表參考壓力和溫度，P2和T2分別代表未知的壓力和溫度。如果可以使用壓力計計算P2，則未知溫度T2由T2 = P2T1 / P1給出。
工作
      一種簡單形式的定容氣體溫度計如圖所示。
      將氣體封入燈泡B中，并通過水銀柱的水平（h）的差異記錄壓力。始終調(diào)整R處的汞含量，使其與標記重合。然后通過P2 = P1 + h給出燈泡內(nèi)的氣體壓力，其中P1是大氣壓。通過使用不同的氣體溫度計，可以測量各種溫度：
      氫-200℃至+ 500℃
      氮+ 500℃至+ 1500℃
      氦-270℃至+ 1500℃
      這些溫度計可以非常精確，在0℃至100℃的0.005℃范圍內(nèi)，500℃的0.1℃以及1500 的2℃范圍內(nèi)。

好處：
      1.與液體相比，氣體的膨脹系數(shù)非常大。因此，氣體溫度計是敏感的。
      2.在相似條件下，所有氣體的系數(shù)和膨脹率相同。
      3.與氣體的膨脹系數(shù)相比，溫度計的燈泡材料的膨脹系數(shù)可以忽略不計。
      4.氣體在很寬的溫度范圍內(nèi)均勻且有規(guī)律地膨脹。
      5.與液體相比，氣體的熱容量低。因此，即使很小的溫度變化也可以準確記錄。
      6.氣體可以以純凈形式獲得。
      7.氣體溫度計可在很寬的溫度范圍內(nèi)使用。它們適用于測量高溫和低溫。
      8.用氣體溫度計測量的溫度與熱力學標度上的溫度一致。
缺點：
      1.氣體溫度計不適合日常工作。它們龐大而笨重。它們只能在一個位置使用。它們主要用于標準化和校準其他溫度計。
      2.環(huán)境溫度影響
　　3.浸入效果