溫度(dù)計的發(fā)展史(shǐ)探究(jiū)

溫(wēn)度計是測溫(wēn)儀器的總稱(chēng)。根(gēn)據(jù)所用(yòng)測(cè)溫物質的(dí)不同(tóng)和(hé)測(cè)溫範(fàn)圍的不同，有煤油溫(wēn)度(dù)計(jì)，酒(jiǔ)精(jīng)溫度計(jì)，水銀(yín)溫度計，氣體(tǐ)溫度(dù)計，電阻溫(wēn)度計，溫差電(diàn)偶溫度計(jì)，輻射(shè)溫度(dù)計和光測溫度(dù)計等。

　　zui早(zǎo)的溫度計是在(zài)1593年(nián)由意大(dà)利科學家伽(qié)利略(1564～1642)發明的(dí)。他的*隻溫度計是(shì)一根(gēn)一(yī)端敞口的(dí)玻(bō)璃(lí)管(guǎn)，另(lìng)一端(duān)帶有核桃(táo)大的玻璃泡(pào)。使(shǐ)用時(shí)先(xiān)給(gěi)玻璃泡(pào)加熱，然後把玻璃管插(chā)入水中。隨著溫(wēn)度的(dí)變(biàn)化(huà)，玻(bō)璃(lí)管中(zhōng)的水麵就會上下移(yí)動，根據移(yí)動的多少(shǎo)就可以(yǐ)判定溫度(dù)的變化(huà)和(hé)溫(wēn)度的高低。這種(zhǒng)溫度(dù)計，受外界(jiè)大(dà)氣壓強等環(huán)境因素的影響較大(dà)，所以(yǐ)測量誤(wù)差大(dà)。

　　後(hòu)來(lái)伽(qié)利略的(dí)學生(shēng)和其他科學家(jiā)，在(zài)這(zhè)個(gè)基(jī)礎上反復(fù)改進(jìn)，如把玻(bō)璃(lí)管倒過(guò)來(lái)，把液體(tǐ)放在管內，把玻(bō)璃管封閉等(děng)。比(bǐ)較突出的(dí)是法(fǎ)國人(rén)布(bù)利奧在(zài)1659年(nián)製造的溫(wēn)度(dù)計，他把玻璃(lí)泡(pào)的體(tǐ)積縮(suō)小，並(bìng)把測溫(wēn)物質改為(wéi)水銀，這(zhè)樣的溫度(dù)計(jì)已(yǐ)具備了(liǎo)現(xiàn)在溫(wēn)度(dù)計(jì)的(dí)雛形。以後荷蘭人華倫海特在1709年(nián)利用(yòng)酒(jiǔ)精，在(zài)1714年又(yòu)利(lì)用(yòng)水(shuǐ)銀(yín)作為測(cè)量物(wù)質(zhì)，製(zhì)造了的溫(wēn)度計(jì)。他觀察(chá)了水的沸騰溫度(dù)，水(shuǐ)和冰(bīng)混(hùn)合(hé)時(shí)的(dí)溫(wēn)度，鹽水(shuǐ)和冰混(hùn)合時的(dí)溫度；經(jīng)過反(fǎn)復實(shí)驗(yàn)與核準(zhǔn)，zui後把一(yī)定(dìng)濃(nóng)度(dù)的(dí)鹽水(shuǐ)凝(níng)固(gù)時的(dí)溫度定為(wéi)0℉，把純水凝(níng)固(gù)時(shí)的溫度(dù)定為32℉，把標準大氣(qì)壓(yā)下水沸(fèi)騰(téng)的(dí)溫(wēn)度(dù)定為(wéi)212℉，用(yòng)℉代(dài)表(biǎo)華氏(shì)溫度，這就是(shì)華氏(shì)溫(wēn)度計。

　　在華氏(shì)溫度計(jì)出現的(dí)同時(shí)，法(fǎ)國人(rén)列(liè)繆爾(1683～1757)也設(shè)計製造(zào)了一(yī)種(zhǒng)溫度計。他認為(wéi)水(shuǐ)銀的膨脹(zhàng)係數太小(xiǎo)，不宜(yí)做測溫(wēn)物(wù)質。他專心研究(jiū)用酒(jiǔ)精作為測溫物質的優(yōu)點(diǎn)。他(tā)反(fǎn)復實踐發(fā)現(xiàn)，含有(yǒu)1/5水的(dí)酒精(jīng)，在(zài)水(shuǐ)的(dí)結(jié)冰溫度和沸騰溫度之(zhī)間，其體積的(dí)膨脹(zhàng)是(shì)從1000個體(tǐ)積(jī)單(dān)位增(zēng)大(dà)到1080個體積單位。因此他把冰(bīng)點和沸點(diǎn)之(zhī)間(jiān)分(fēn)成80份，定為自己(jǐ)溫(wēn)度(dù)計的溫(wēn)度(dù)分度(dù)，這就(jiù)是列(liè)氏(shì)溫度計。

　　華(huá)氏(shì)溫度(dù)計(jì)製成後又經過(guò)30多年(nián)，瑞典(diǎn)人(rén)攝(shè)爾修斯(sī)於1742年改進了華倫(lún)海特溫(wēn)度計(jì)的刻(kè)度，他(tā)把(bǎ)水的沸(fèi)點定(dìng)為零度(dù)，把水的(dí)冰點定為100度。後(hòu)來他的同事施勒(lè)默爾把兩個(gè)溫度點的數值又(yòu)倒過來，就成(chéng)了現在(zài)的(dí)百(bǎi)分溫度(dù)，即攝氏(shì)溫度(dù)，用℃表示(shì)。華(huá)氏溫度與(yǔ)攝(shè)氏溫度的關係為(wéi) ℉＝9/5℃+32，或℃＝5／9(℉-32)。

　　現在(zài)英，美(měi)多(duō)用(yòng)華氏(shì)溫度(dù)，德(dé)國多用列氏(shì)溫度，而世(shì)界(jiè)科技界和工農業生產(chǎn)中，以及我國(guó)，法(fǎ)國等大(dà)多(duō)數則(zé)多用(yòng)攝氏溫(wēn)度。 隨著科學技(jì)術(shù)的(dí)發展和現代工(gōng)業技(jì)術的需(xū)要(yào)，測溫技(jì)術(shù)也(yě)不斷(duàn)地(dì)改進和提高(gāo)。由於(yú)測溫(wēn)範(fàn)圍(wéi)越來(lái)越廣，根(gēn)據不同的(dí)要(yào)求(qiú)，又(yòu)製造(zào)出(chū)不(bù)同(tóng)需要(yào)的測溫(wēn)儀(yí)器(qì)。下麵介(jiè)紹幾種。 氣體(tǐ)溫(wēn)度計多(duō)用(yòng)氫(qīng)氣(qì)或(huò)氦氣(qì)作測(cè)溫(wēn)物(wù)質，因為氫氣和氦(hài)氣的液(yè)化溫(wēn)度(dù)很低(dī)，接近(jìn)於(yú)零度(dù)，故它(tā)的(dí)測(cè)溫範圍很(hěn)廣。這種溫度(dù)計度很高，多(duō)用於精密測量。

　　電阻溫度(dù)計(jì)分為金(jīn)屬(shǔ)電阻(zǔ)溫(wēn)度(dù)計(jì)和半導體(tǐ)電阻溫(wēn)度計，都是根據電阻值隨溫度的變化(huà)這(zhè)一(yī)特性製成的。金(jīn)屬(shǔ)溫度(dù)計(jì)主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)用鉑(bó)，金，銅(tóng)，鎳等純金(jīn)屬的(dí)及銠鐵，磷青銅合金(jīn)的；半(bàn)導體溫(wēn)度計主要(yào)用(yòng)碳(tàn)，鍺等(děng)。電阻溫度計(jì)使用方便可靠(kào)，已廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)。它(tā)的(dí)測(cè)量(liáng)範圍(wéi)為-260℃至600℃左(zuǒ)右。

　　溫(wēn)差電偶溫度計(jì)是(shì)一(yī)種(zhǒng)工(gōng)業上(shàng)廣泛應(yīng)用的測溫儀器。利用溫差電現(xiàn)象(xiàng)製成。兩種(zhǒng)不(bù)同(tóng)的金屬絲焊接在一(yī)起形成工(gōng)作端，另兩端(duān)與測(cè)量儀表連接，形成電(diàn)路(lù)。把(bǎ)工作端放在被(bèi)測溫度處，工作端與(yǔ)自(zì)由端溫度不同時(shí)，就(jiù)會出現電(diàn)動勢，因(yīn)而有電(diàn)流(liú)通過回路(lù)。通(tōng)過電學量(liáng)的測(cè)量，利用已知處的(dí)溫度，就可(kě)以(yǐ)測定(dìng)另一處的(dí)溫(wēn)度。這種(zhǒng)溫度計多(duō)用銅(tóng)——康(kāng)銅(tóng)，鐵(tiě)——康銅，鎳銘——康銅，金鈷(gǔ)——銅(tóng)，鉑(bó)——銠等組成。它適(shì)用(yòng)於(yú)溫(wēn)差較(jiào)大(dà)的(dí)兩種(zhǒng)物質之(zhī)間，多用(yòng)於高溫(wēn)和(hé)低(dī)濁測量。有(yǒu)的(dí)溫差(chà)電(diàn)偶能(néng)測量高達3000℃的高溫(wēn)，有(yǒu)的能測(cè)接(jiē)近(jìn)零(líng)度的(dí)低溫(wēn)。

　　高溫溫度計(jì)是(shì)指專門(mén)用(yòng)來測(cè)量500℃以(yǐ)上(shàng)的溫度的溫度(dù)計，有(yǒu)光測溫(wēn)度計，比(bǐ)色(sè)溫度計(jì)和輻射溫(wēn)度(dù)計(jì)。高溫溫度計(jì)的(dí)原(yuán)理和(hé)構造(zào)都(dū)比(bǐ)較復(fù)雜，這裏不再(zài)討論。其測(cè)量範圍(wéi)為(wéi)500℃至(zhì)3000℃以上，不適用(yòng)於測量低(dī)溫。