Ⅰ 测温系统的发展历史、现状和动态
这是俺论文的第一部分,希望对你用!!!!!
1.1 国内外温度检测技术研究现状
温度是在工业、农业、国防和科研等部门中应用最普遍的被测物理量。有资料表明,温度传感器的数量在各种传感器中位居首位,约占50%左右。因此,温度测量在保证产品质量,提高生产效率,节约能源,安全生产,促进国民经济发展等诸多方面起到了至关重要的作用。
1.1.1 常用的温度测量方法
根据测温方式的不同,温度测量通常可分为接触式和非接触式测温两大类。
接触式测温的特点是感温元件直接与被测对象相接触,两者进行充分的热交换,最后达到热平衡,此时感温元件的温度与被测对象的温度必然相等,温度计就可据此测出被测对象的温度。因此,接触式测温一方面有测温精度相对较高,直观可靠及测温仪表价格相对较低等优点;另一方面也存在由于感温元件与被测介质直接接触,从而影响被测介质热平衡状态,而接触不良则会增加测温误差;被测介质具有腐蚀性及温度太高亦将严重影响感温元件性能和寿命等缺点。根据测温转换的原理,接触式测温又可分为膨胀式、热阻式、热电式等多种形式。
非接触式测温的特点是感温元件不与被测对象直接接触,而是通过接受被测物体的热辐射能实现热交换,据此测出被测对象的温度。因此,非接触式测温具有不改变被测物体的温度分布,热惯性小,测温上限可设计的很高,便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点。两类测温方法的主要特点如下表1.1所示。
表1.1 两种测温方法的主要特点
方式 接触式 非接触式
测量条件 感温元件要与被测对象良好接触;感温元件的加入几乎不改变对象的温度;被测温度不超过感温元件能承受的上限温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀。 需准确知道被测对象表面发射率;被测对象的辐射能充分照射到检测元件上。
测量范围 特别适合1200度、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温,对高于1300度以上的温度测量比较困难。 原理上测量范围可以从超高温到超低温。但1000度以下,测量误差比较大,能测运动物体或热容小的物体温度
精度 工业用表通常为1.0、0.5、0.2、0.1级,实验室用表可达0.01级。 通常为1.0、1.5、2.5级
响应速度 慢,通常为几十秒到几分钟 快,通常为2-3秒钟
其他特点 整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉。仪表读数直接反映被测物体温度,可方便的组成多路集中测量与控制系统。 整个测量系统结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵;仪表读数通常反映被测物体表面温度(需进一步转换);不易组成测温控温一体化的温度控制装置。
从温度检测使用的温度计来看,主要包括以下几种:
1.利用物体热胀冷缩原理制成的温度计
利用物体热胀冷缩制成的温度计分为如下三大类:
(1)玻璃温度计:利用玻璃感温包内的测温物质(水银、酒精、甲苯、油等)受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量。
(2)双金属温度计:采用膨胀系数不同的两种金属牢固粘合在上一起制的双金属片作为感温元件,当温度变化时,一端固定的双金属片,由于两种金属膨胀系数不同而产生弯曲,自由端的位移通过传动机构带动指针指示出相应温度。
(3)压力式温度计:由感温物质(氮气、水银、二甲苯、甲苯、甘油和沸点液体如氯甲烷、氯乙烷等)随温度变化,压力发生相应变化,用弹簧管压力表测出它的压力值,经换算得出被测物质的温度值。
2.利用热电效应技术制成的温度检测元件
利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。热电偶发展较早,比较成熟,至今仍为应用最广泛的温度检测元件。热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。常用的热电偶有以下几种。
(1)镍铬一镍硅,型号为WRN,分度号为K,测温范围0-900℃,短期可测1200℃。
(2)镍铬—康铜,型号为WRK,分度号为F,测温范围0-600℃,短期可测800℃。
(3)铂铑一铂,型号为WRP,分度号为S,在1300℃以下的使用,短期可测1600℃。
(4)铂铑3旺铂铐6,型号为WRR,分度号为B,测温范围300-1600℃,短期可测1800℃。
3.利用热阻效应技术制成的温度计
用热阻效应技术制成的温度计可分成以下几种:
(1)电阻测温元件,它是利用感温元件(导体)的电阻随温度变化的性质,将电阻的变化值用显示仪表反映出来,从而达到测温的目的。目前常用的有铂热电阻和铜热电阻。
(2)半导体测温元件,它与热电阻的温阻特性刚好相反,即有很大负温度系数,也就是说温度升高时,其阻值降低。
(3)陶瓷热敏元件,它的实质是利用半导体电阻的正温特性,用半导体陶瓷材料制作而成的热敏元件,常称为PCT或NCT热敏元件。PCT热敏分为突变型及缓变型二类。突变型PCT元件的温阻特性是当温度达到顶点时,它的阻值突然变大,有限流功能,多数用于保护电器。缓变型PCT元件的温阻特性基本上随温度升高阻值慢慢增大,起温度补偿作用。NCT元件特性与PCT元件的突变特性刚好相反,即随温度升高,它的阻值减小。
4.利用热辐射原理制成的高温计
热辐射高温计通常分为两种。一种是单色辐射高温计,一般称光学高温计;另一种是全辐射高温计,它的原理是物体受热辐射后,视物体本身的性质,能将其吸收、透过或反射。而受热物体放出的辐射能的多少,与它的温度有一定的关系。热辐射式高温计就是根据这种热辐射原理制成的。
1.1.2 国内外温度检测技术现状及发展趋势
近年来,在温度检测技术领域,多种新的检测原理与技术的开发应用,已经取得了重大进展。新一代温度检测元件正在不断出现和完善,它们主要有以下几种:
1.晶体管温度检测元件
半导体温度检测元件是具有代表性的温度检测元件。半导体的电阻温度系数比金属大l~2个数量级,二极管和三极管的PN结电压、电容对温度灵敏度很高。基于上述测温原理己研制了各种温度检测元件。
2.集成电路温度检测元件
利用硅晶体管基极一发射极间电压与温度关系(即半导体PN结的温度特性)进行温度检测,并把测温、激励、信号处理电路和放大电路集成一体,封装于小型管壳内,即构成了集成电路温度检测元件。目前,国内外也进行了生产。
3.核磁共振温度检测器
所谓核磁共振现象是指具有核自旋的物质置于静磁场中时,当与静磁场垂直方向加以电磁波,会发生对某频率电磁的吸收现象。利用共振吸收频率随温度上升而减少的原理研制成的温度检测器,称为核磁共振温度检测器。这种检测器精度极高,可以测量出千分之一开尔文,而且输出的频率信号适于数字化运算处理,故是一种性能十分良好的温度检测器。在常温下,可作理想的标准温度计之用。
4.热噪声温度检测器
它的原理是利用热电阻元件产生的噪声电压与温度的相关性。其特点如下:
(1)输出噪声电压大小与温度是比例关系;
(2)不受压力影响;
(3)感温元件的阻值几乎不影响测量精确度;
因此,它是可以直接读出绝对温度值而不受材料和环境条件限制的温度检测器。
5.石英晶体温度检测器
它采用LC或Y型切割的石英晶片的共振频率随温度变化的特性来制的。它可以自动补偿石英晶片的非线性,测量精度较高,一般可检测到0.001℃,所以可作标准检测之用。
6.光纤温度检测器
光纤温度检测器是目前光纤传感器中发展较快的一种,己开发了开关式温度检测器、辐射式温度检测器等多种实用型的品种。它是利用双折射光纤的传输光信号滞后量随温度变化的原理制成的双折射光纤温度检测器,检测精度在士1℃以内,测温范围可以从绝对0℃到2000℃。
7.激光温度检测器
激光测温特别适于远程测量和特殊环境下的温度测量,用氮氖激光源的激光作反射计可测得很高的温度,精度达l%;用激光干涉和散射原理制作的温度检测器可测量更高的温度,上限可达3000℃,专门用于核聚变研究但在工业上应用还需进一步开发和实验。
8.微波温度检测器
采用微波测温可以达到快速测量高温的目的。它是利用在不同温度下,温度与控制电压成线性关系的原理制成的。这种检测器的灵敏度为250kHZ/℃,精度为1%左右,检测范围为20~1400℃。
从以上材料可以看出,当前温度检测的发展趋势组合要集中在以下几个方面:
a.扩展检测范围
现在工业上通用的温度检测范围为一200~3000℃,而今后要求能测超高温与超低温。尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切,如10K以下的度检测是当前重点研究课题。
b.扩大测温对象
温度检测技术将会由点测温发展到线、面,甚至立体的测量。应用范围己经从工业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。
C.新产品的开发
利用以前的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品,以满足用户需要。同时利用新的检测技术制造出新的产品。
d.加强新原理、新材料、新加工工艺的开发。
如近来已经开发的炭化硅薄膜热敏电阻温度检测器,厚膜、薄膜铂电阻温度检测器,硅单晶热敏电阻温度检测器等。
e.向智能化、集成化、适用化方向发展。
新产品不仅要具有检测功能,又要具有判断和指令等多功能,采用微机向智能化方向发展。向机电一体化方向发展。
1.2课题的工程背景
在工业领域,温度、压力、流量是最常见的三大被检测的物理参数,其中最广泛的还是温度量的测量,随着电子技术、计算机技术的飞速发展,对现场温度的测量也由过去的刻度温度计、指针温度计向数字显示的智能温度计发展,而且,对测量的精度要求也越来越高。当然,对不同的工艺要求,其测量的精度要求不尽相同,这些是显而易见的,譬如,在测量电机的轴温时,可能测量的允许差达l℃以上,但在某些场合,温度的检测与控制需要达到很高的精度。以化工生产中联碱行业为例,联碱外冷器液氨致冷技术作为80年代中期化工部重点推广的技改项目之一,已被各联碱厂相继采用,并在生产实践中得到不断改进,已成为业内公认的一项成熟、有效的节能降耗技术。但至今仍存在外冷器生产能力偏低、运行周期短和节能效果不理想等问题。而外冷器进出口母液温差是影响外冷器生产能力和运行周期的一个重要因素,从长期的生产经验看,混合溶液每次流经外冷器时,进、出口温差以0.5℃为宜。因此,精确测量与控制通过外冷器混合溶液的进、出口温差是指导该生产工艺的一个重要环节。
事实上,由于精度要求较高,在实际生产中该环节的温差测控问题一直没能得到很好解决。经调研知,在全国范围内几乎所有化工集团的联碱行业的生产情况都如此,他们迫切希望能解决这一问题。在其它许多场合(如发酵工艺)中,温度的准确测量与控制同样具有相当强的实践指导作用。目前,虽然国内外已有很多温度测控装置,但温度测量的精度达到0.5℃,并能适用于类似制碱工艺要求的外冷器低温差的精确检测与控制在国内尚属空白。该课题的研究能实现外冷器温差的高精度检测与控制,可推广应用到其它化工生产过程及其相关领域中需要对温差与温度进行高精度实时测控的场合。因此,研发高精度温度与温差测控系统具有很好的应用前景。
Ⅱ 温湿度检测技术的发展状况、趋势
一、应用概述
在信息化程度越来越高的今天,担当信息处理与交换重任的机房是整个信息网络工程的
数据传输中心、数据处理中心和数据交换中心。为保证机房设备正常运行及工作人员有一个
良好的工作环境,对机房温湿度的监测是必不可少的,合理正常的温湿度环境是机房设备正
常运行的重要保障。
计算机机房场地的要求主要依据国家标准《GB2887—89计算场地技术条件》、
《GB9361—88计算场地安全要求》和《GB50174—93电子计算机机房设计规范》。随着计算
机技术的不断发展和计算机系统的广泛使用,机房环境必须满足计算机设备对温度、湿度等
技术要求。
机房的温度和湿度作为计算机设备正常运行的必要条件,我们必须在机房的合理位置安
装温湿度传感器,以实现对温度、湿度进行24小时实时监测,并能在中控室的监测主机上实
时显示各个位置的温湿度测量值。一旦数值出现超出预设温湿度上下限,在监测主机上可以
通过改变相应位置数值颜色来报警。为在总体上监视整个机房的温度,湿度状况,可在新风
机的进风口和主空调机的回风口,分别安装温湿度变送器来检测温度和湿度。
温湿度监测除用于机房监测外,还可以广泛应用于如生物制药、无菌室、洁净厂房、电
信银行、图书馆、档案馆、文物馆、智能楼宇等各行各业需要温湿监测的场所和领域。
二、应用方案特点
☆ 采用高性能温湿度变送器,准确度和稳定性能高。
☆ 采用数字信号传输,布线方便,信号传输距离远。
☆ 开放式通讯规约,系统扩展方便。
☆ 组态软件界面,系统稳定性有保障。
☆ 软件功能丰富、实用,方便维护及功能升级。
三、系统硬件配置
1、上位机硬件要求:
① Microsoft Windows 2000(中文版)或Windows XP操作系统(中文版)。
② IBM PC及其兼容机,奔腾500MH以上CPU,64 M以上内存。
③ 10G以上硬盘,200M以上自由硬盘空间。
④ SVGA显卡PCI或AGP显卡,16M以上显存
2、现场硬件配置:
① RS485/232转换模块
② JCJ100N数字式温湿度变送器
③ 交直流电源转换器220VAC/12VDC 2A 或现场提供12DC/2A直流电源
四、系统结构
①系统采用COM1串口接RS485/232转换器实现数据的采集。
②系统通讯方式:RS485/232,二线制Data+,Data-,波特率:9600BPS
③工作电压:220VAC±10%,或12VDC±10% 2A
④系统结构图如下
五、系统配置说明
1、JCJ100N数字温湿度变送器
JCJ100N数字温湿度传感器采样卡具有十位双通道逐次逼近式A/D转换器,标准RS-232或
485通信接口。本品采用递推平均数字软件滤波与硬件电路滤波相结合的滤波方法,使外界对
采样的干扰尽可能降到最低,全量程精度高、稳定性能强、一致性好、响应速度快。JCJ100N
通过标准485串行接口可与计算机组成多点温湿度测量系统(最多可连接32台数字温湿度变送
器)。
主要参数说明:
☆ 工作电压:12V~24VDC
☆ 测温范围:0~50℃ -20~60℃ -40~80℃,其它注明。
☆ 准 确 度:优于±0.5℃(0~50℃)
☆ 测湿范围:0~100%RH
☆ 准 确 度:±3%RH(20%~90%RH,23℃);±2%RH(20%~90%RH,23℃)
☆ 信号输出:标准RS485接口
☆ 地址设定:内置拨码开关,可设32个地址位(十六进制00~1F)
2、组态软件说明
九纯健科技温湿度监测软件以最新世纪星7.10标准版组态软件软件为运行平台,这为软件长
期稳定的运行提供了保证,是一款功能丰富、性能稳定的温湿度监测软件。软件主要功能如
下:
即装即用:软件安装方便,直接点击“Setup.exe”运行完成安装,无需其它设置,即可
使用,真正的即装即用。
多种界面:具有实时数显、实时曲线、历史曲线、数据报表、组态报表等多种数据显示方
式。
组态灵活:画面、文字及曲线根据测量需要,灵活组态,画面具体生动。
数据存储:数据自动存储、数据导出(另存)Excel。
数据打印:支持报表打印、历史曲线打印及在Excel里打印。
数据查询:通过输入查询时间,即可查询所需被测点对应时间内的数据记录和曲线记录。
监测报警:当监测数值达到报警条件时,以改变相应数据颜色方式发出警报。
稳定准确:软件运行稳定,抗干扰能力强,数据采集准确度高,满足高标准数据监测要
求。
Ⅲ 测量类的温度测量的发展过程,是什么
温度测量仪表是测量物体冷热程度的工业自动化仪表。最早的温度测量仪表,是意大利人伽利略于1592年创造的。它是一个带细长颈的大玻璃泡,倒置在一个盛有葡萄酒的容器中,从其中抽出一部分空气,酒面就上升到细颈内。当外界温度改变时,细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降,因而酒面的高低就可以表示温度的高低,实际上这是一个没有刻度的指示器。
1709年,德国的华伦海特于荷兰首次创立温标,随后他又经过多年的分度研究,到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度计,即至今仍沿用的华氏温度计。
1742年,瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计,它以水的沸点为100度、冰点作为 0度。到1745年,瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来,这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。
早在1735年,就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理,制造温度计,到18世纪末,出现了双金属温度计;1802年,查理斯定律确立之后,气体温度计也随之得到改进和发展,其精确度和测温范围都超过了水银温度计。
1821年,德国的塞贝克发现热电效应;同年,英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律,这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。
很早以前,人们在烧窑和冶锻时,通常是凭借火焰和被加热物体的颜色来判断温度的高低。据记载,1780年韦奇伍德根据瓷珠在高温下颜色的变化,来识别烧制陶瓷的温度,后来又有人根据陶土制的熔锥在高温下弯曲变形的程度,来识别温度。
辐射温度计和光学高温计是20世纪初,维思定律和普朗克定律出现以后,才真正得到实用。从60年代开始,由于红外技术和电子技术的发展,出现了利用各种新型光敏或热敏检测元件的辐射温度计(包括红外辐射温度计),从而扩大了它的应用领域。
按其工作原理可以分下列几种类型。 (1)直读式物位仪表这类仪表主要有玻璃管液位计、玻璃板液位计等。它们是利用连通器的原理工作的。 (2)差压式物位仪表这类仪表又可分为压力式物位仪表和差压式物位仪表。它们是利 用液柱或物位堆积对某定点产生压力的原理而工作的。 (3)浮力式物位仪表这类仪表又可分为浮子带钢丝绳或钢带的、浮球带杠杆的和沉筒 式的几种。它们是利用浮子的高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子(或沉筒)的浮力随液位高度而变化的原理来工作的。 (4)电磁式物位仪表这类仪表可分为电阻式(即电极式)、电容式和电感式等几种。它们是把物位的变化转换为一些电量的变化,通过测出这些电量的变化来测知物位的。另外,还 有利用压磁效应工作的物位仪表。 (5)核辐射式物位仪表这类仪表是利用核辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而 变化的原理而工作的,目前应用较多的是7射线。 (6)声波式物位仪表这类仪表可以根据它的工作原理分为声波遮断式、反射式和阻尼式几种。它们的原理是:由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波反射距离的 不同,测出这些变化就可以测知物位。 (7)光学式物位仪表这类仪表是利用物位对光波的遮断和反射原理而工作的。它利用的光源可以是普通白炽灯光,也可以是激光。
Ⅳ 温度控制系统的发展历史
温度及湿度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合,及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的,近年来,温湿度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
鉴于此,本文对基于单片机的温湿度计系统进行了相关研究。本系统是通过单片机控制来实现对周围环境的温湿度进行测量。本系统是以AT89S52单片机为控制单元、温湿度传感器SHT7X为主要检测器件,实现温度、湿度的测量、显示、控制,并利用单片机之间的通信功能,将所采集到的温度和湿度值在液晶屏中显示出来。温度测量范围为 -40℃ ~ +123.8℃,精度为±0.4℃;湿度测量范围为:0 ~100%RH,精度为±3.0%RH。
本文旨在通过软、硬件的有机结合,以硬件为基础,进行各功能模块的编写。论文对系统硬件的工作原理进行了简单描述,并附以系统硬件设计框图。并具体描述LCD液晶显示屏、SHT7X及AT89S52等器件外接电路接口的软、硬件调试,程序流程和实现过程。
Ⅳ 温度计的发展历史简短介绍
最早的温度测量仪表,是意大利人伽利略于1592年创造的。它是一个带细长颈的大玻璃泡,倒置在一个盛有葡萄酒的容器中,从其中抽出一部分空气,酒面就上升到细颈内。当外界温度改变时,细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降,因而酒面的高低就可以表示温度的高低,实际上这是一个没有刻度的指示器。
1709年,德国的华伦海特于荷兰首次创立温标,随后他又经过多年的分度研究,到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度记录仪,即至今仍沿用的华氏温度计。
1742年,瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计,温度计以水的冰点为0度、沸点作为100度。到1745年,瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来,这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。
早在1735年,就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理,制造温度计,到18世纪末,出现了双金属温度计;1802年,查理斯定律确立之后,气体温度计也随之得到改进和发展,其精确度和测温范围都超过了水银温度计。
1821年,德国的塞贝克发现热电效应;同年,英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律,这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。
国际现代通用的温标是1967年第13次国际权度大会通过的,1968年国际实用温标。它以13个纯物质的相变点,如氢三相点,即氢的固、液、气三态共存点(-259.34℃);水三相点(0.01℃)和金凝固点(1064.43℃)等,作为定义固定点来复现热力学温度的。
Ⅵ 温度测量仪表的发展过程
很早以前,人们在烧窑和冶锻时,通常是凭借火焰和被加热物体的颜色来判断温度的高低。据记载,1780年韦奇伍德根据瓷珠在高温下颜色的变化,来识别烧制陶瓷的温度,后来又有人根据陶土制的熔锥在高温下弯曲变形的程度,来识别温度。
1709年,德国的华伦海特于荷兰首次创立温标,随后他又经过多年的分度研究,到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度计,即至今仍沿用的华氏温度计。
1742年,瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计,它以水的沸点为100度、冰点作为 0度。到1745年,瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来,这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。
早在1735年,就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理,制造温度计,到18世纪末,出现了双金属温度计;1802年,查理斯定律确立之后,气体温度计也随之得到改进和发展,其精确度和测温范围都超过了水银温度计。
1821年,德国的塞贝克发现热电效应;同年,英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律,这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。
辐射温度计和光学高温计是20世纪初,维思定律和普朗克定律出现以后,才真正得到实用。从60年代开始,由于红外技术和电子技术的发展,出现了利用各种新型光敏或热敏检测元件的辐射温度计(包括红外辐射温度计),从而扩大了它的应用领域。
Ⅶ 温度计的发展历史有哪些
温度计是测温仪器的总称.根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油内温度计、酒精温容度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等.
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的.他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡.使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中.随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低.这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大~
Ⅷ 温度计的发展历程是怎样的
1592年,伽利略利用空气热胀冷缩的性质,制造了一个空气温度计。
他将一根细长的玻璃管,一端拉制成鸡蛋一样大小的空心玻璃球,一端敞口,并且事先在玻璃管内装一些带颜色的水,然后将开口一端倒插入一只装有水的瓶子里。当外界温度升高时,玻璃球内的空气受热膨胀,玻璃管里的水位就会下降;当外界温度降低时,玻璃球内的空气就要收缩,而玻璃管中的水位就会上升。伽利略在玻璃管上标上刻度,就可以利用它测量气温了。
意大利托斯卡纳的大公斐迪南对液体温度计的发展起了很大的推动作用。
为了使温度计不受大气压力的影响,斐迪南用各种不同的液体进行试验,发现酒精在受热以后,体积的变化比较显著。1654年,斐迪南制出了世界上第一支酒精温度计。斐迪南往一端带有空心玻璃球的管里注入适量带颜色的酒精,再把玻璃球加热,用酒精赶跑玻璃管中的空气,然后将螺旋状的玻璃管密封,并在玻璃管上标上刻度。于是,第一个不受大气压力影响的真正的温度计就这样诞生了。
酒精温度计构造简单,制作方便,准确度高,一经问世就得到了广泛应用。今天,我们在家庭中通常用的温度计都是酒精温度计。
华伦海特是德籍荷兰物理学家,他发明了水银温度计,并且是华氏温标的确立者。
由于酒精温度计受酒精沸点的限制而不适于较高温度的测量,1714年,华伦海特用水银代替酒精,从而取得了关键性的进展。他发现了一种纯化水银的方法,解决了以前由于水银中常混有氧化物,使水银容易附着于玻璃管壁上,影响准确读取刻度的难题。于是,第一个真正精确的温度计诞生了。1724年,华伦海特所做的关于温度计的报告,使其得到迅速推广。目前,英国、美国、加拿大、南非等国仍在使用华氏温度计,而我们量体温时用的也是水银温度计。
Ⅸ “温度计”的发展历史简短点
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,具备了温度计的雏形。
荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683~1757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。
华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为0度,把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来(即沸点100度,冰点0度),就成了的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。
Ⅹ 温度计发展史
温度计是测温仪器的总称。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大。
伽利略发明的第一个温度计
后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683~1757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。