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煤油溫度計(jì)

簡要描述:

煤油溫度計(jì)是一種使用煤油作為工作物質(zhì)的溫度計(jì)。煤油具有高于150℃的沸點(diǎn)和低于-30℃的凝固點(diǎn),因此煤油溫度計(jì)的量度范圍約為-30℃~150℃。它的測(cè)量范圍相較于其他溫度計(jì)更為寬泛,常被用于高溫測(cè)量和中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。

更新時(shí)間:2024-06-17

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煤油溫度計(jì)
  煤油溫度計(jì)是一種基于液體膨脹原理來進(jìn)行溫度測(cè)量的儀器。它的主要構(gòu)成部分包括煤油、玻璃、溫度計(jì)包裹管、毛細(xì)管和針管等組件。當(dāng)溫度升高時(shí),煤油會(huì)擴(kuò)大并上升到毛細(xì)管和針管中,指示出相應(yīng)的溫度值;而當(dāng)溫度降低時(shí),煤油會(huì)收縮并流回溫度計(jì)包裹管中,指針也會(huì)隨之下降。
 
  煤油作為煤油溫度計(jì)的工作物質(zhì),其沸點(diǎn)一般高于150℃,凝固點(diǎn)低于-30℃,因此煤油溫度計(jì)的量度范圍大約為-30℃~150℃。煤油溫度計(jì)通常由玻璃制成,具有耐高溫、不易破碎等特點(diǎn),其內(nèi)部裝有一定量的煤油,能在較寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定地工作。
 
  主要表現(xiàn)為有六點(diǎn):
 
  一、人員讀數(shù)的影響
 
  在讀取溫度計(jì)數(shù)值時(shí),如果眼睛的視線與溫度計(jì)刻線不垂直,讀取的示值就會(huì)偏高或偏低。對(duì)于一等水銀溫度計(jì),可通過正、反兩方面并取其平均值,以消除或減小讀數(shù)偏差。
 
  二、標(biāo)尺位移對(duì)示值的影響
 
  由于溫度計(jì)的玻璃受熱后產(chǎn)生熱膨脹,導(dǎo)致內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)的標(biāo)尺與毛細(xì)管的相對(duì)位置會(huì)產(chǎn)生微小的變化,從而影響溫度示值,成為一個(gè)測(cè)量不確定度分量。一般而言有熱膨脹產(chǎn)生的此項(xiàng)分量可忽略不計(jì)。
 
  三、毛細(xì)管不均勻?qū)κ局档挠绊?br /> 
  玻璃溫度計(jì)在標(biāo)尺定點(diǎn)、刻度和檢定時(shí),是在幾個(gè)規(guī)定的點(diǎn)上進(jìn)行的。這種分度和檢定方法基于把毛細(xì)管看成均勻的,而實(shí)際情況并非如此。由于毛細(xì)管孔徑并不均勻,會(huì)造成小間隔刻度有誤差。對(duì)于準(zhǔn)確度不高的溫度計(jì),該誤差可忽略不計(jì),但對(duì)于一、二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)必須進(jìn)行修正。
 
  四、露出液柱對(duì)示值的影響
 
  理論上,全浸式溫度計(jì)與ju浸式溫度計(jì)使用的條件,應(yīng)與分度的條件*。但有時(shí)由于條件所限,全浸式要做ju浸式使用,露出液柱的影響會(huì)造成溫度計(jì)示值偏低。ju浸式也會(huì)由于露出液柱在分度時(shí)與使用時(shí)的環(huán)境溫度不同,對(duì)示值產(chǎn)生影響。上述兩種情況對(duì)測(cè)溫造成的影響,必須通過對(duì)露出液柱溫度修正來消除這一影響。
 
  五、時(shí)間滯后對(duì)測(cè)量的影響
 
  溫度計(jì)的時(shí)間滯后誤差以時(shí)間常數(shù)表示。時(shí)間常數(shù)就是溫度示值上升或下降到zui終值和初始值之差的62.3%所需的持續(xù)時(shí)間。
 
  時(shí)間常數(shù)與溫度間的種類、長短、感溫泡的形狀及玻璃的厚薄有關(guān),同時(shí)也與被測(cè)介質(zhì)周圍的情況、液體或氣體的種類以及是否均勻有關(guān)。由于溫度計(jì)有時(shí)間滯后誤差,所以在使用或檢定溫度計(jì)時(shí),必須將溫度計(jì)與被測(cè)介質(zhì)真正達(dá)到熱平衡時(shí)方可讀數(shù)。
 
  六、零位變化對(duì)示值的影響
 
  零點(diǎn)變化是由玻璃的熱后效引起的。當(dāng)玻璃感溫泡所感受的溫度逐漸升高時(shí),玻璃分子也隨之重新進(jìn)行排列,溫度升高使得玻璃感溫泡的體積增大,這時(shí)如果將溫度計(jì)從高溫介質(zhì)中取出,突然降溫會(huì)使玻璃分子的重新排列而跟不上溫度的變化,從而使溫度感溫泡的體積不能恢復(fù)原狀,這就是玻璃的熱后效。由于熱后效,使感溫泡的體積比使用前稍大了一些,所以會(huì)造成此時(shí)的零位比使用前有所降低。盡管這個(gè)零位的降低是暫時(shí)的,以后隨著玻璃分子結(jié)構(gòu)慢慢的恢復(fù),感溫泡的體積也會(huì)逐漸恢復(fù),但需要相當(dāng)長的時(shí)間。這就是溫度計(jì)特別是標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)零位變化產(chǎn)生的原因。零位的變化會(huì)直接對(duì)溫度的測(cè)量不確定度產(chǎn)生影響。
 

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