壓力太大會讓你生病?使用溫度計將有助于分辨。

　　如果你環(huán)顧你的房子，你會發(fā)現(xiàn)許多不同的設(shè)備，它們的生活目標(biāo)是 檢測或測量溫度變化:

　　后院的溫度計告訴你外面有多熱或多冷。

　　廚房里的肉類和糖果溫度計測量 食物 溫度。

　　爐子里的溫度計告訴它何時打開和關(guān)閉。

　　烤箱中的溫度計使其保持設(shè)定溫度(熱)。

　　溫度計在 冰箱 讓它保持設(shè)定的溫度(冷)。

　　這 發(fā)燒 藥柜中的溫度計在非常小的范圍內(nèi)精確測量溫度。

　　在本文中，我們將介紹當(dāng)今使用的不同溫度計技術(shù)，并了解它們的工作原理。您還可以制作自己的溫度計!

　　球泡溫度計

　　這 球泡溫度計 是您可能長大的常見玻璃溫度計。溫度計含有某種類型的液體，通常是汞。

　　燈泡溫度計依賴于簡單的原理 液體的體積隨其溫度而變化.液體在冷時占用更少的空間，在溫暖時占用更多的空間(同樣的原則適用于氣體，并且是熱氣球的基礎(chǔ) - 有關(guān)更多信息，請參閱 熱氣球的工作原理).

　　您可能每天都與液體打交道，但可能沒有注意到，隨著溫度的變化，水、牛奶和食用油等物質(zhì)或多或少都會占用空間。在這些情況下，體積的變化相當(dāng)小。所有燈泡溫度計都使用相當(dāng) 大燈泡 和 窄管 以強(qiáng)調(diào)音量的變化。您可以通過從頭開始制作自己的燈泡溫度計來親眼看到這一點(diǎn)。以下是您需要的：

　　帶水密蓋的玻璃罐或瓶子 - 蓋子應(yīng)該是旋入式的，由金屬或塑料制成。我用了一個48盎司的蘋果汁罐。罐子必須是玻璃的，這樣當(dāng)你擠壓它時它的形狀不會改變。

　　鉆頭或錘子和大釘子

　　一些愚蠢的膩?zhàn)樱芄つ佔(zhàn)?，填縫劑或口香糖

　　一根吸管 - 8或10英寸(約23厘米)長，越薄越好，最好是透明的

　　一些食用色素 (不是必需的)

　　要制作溫度計：

　　在罐子的蓋子上鉆或打一個洞。 孔應(yīng)盡可能接近吸管的直徑。

　　將吸管的末端插入孔中，然后在孔周圍密封 蓋子的內(nèi)側(cè)和外側(cè)都有你愚蠢的膩?zhàn)?。完成后，它?yīng)如下所示：

　　用冷水裝滿罐子.您可以通過將其裝滿水并將其留在 冰箱 過夜，或者在水壺中制作一些冰水，然后將冰水倒入罐子中(在此過程中將冰過濾掉 - 您想要的只是罐子中的水)。如果您愿意，可以添加食用色素并搖晃它。 把罐子放在桌子上以保持穩(wěn)定 - 你希望罐子裝滿冷水，盡可能滿它而不會溢出。

　　蓋上罐子 如上圖所示。擰上蓋子時，可能會從側(cè)面溢出一點(diǎn)水，吸管中可能會看到一點(diǎn)水。沒關(guān)系。

　　將罐子放在廚房水槽中，塞上水槽并運(yùn)行熱水 進(jìn)入水槽，直到水槽大約半滿。 觀察吸管中的液體水平，會發(fā)生一件非常不尋常的事情：你會看到罐子里的水就在你眼前膨脹!隨著罐子里的水變暖，它會膨脹并上升到稻草上。這種 擴(kuò)張 每天都在發(fā)生，但我們并沒有真正注意到它，因?yàn)榕蛎浟肯喈?dāng)小。在這里，由于我們將膨脹的水引導(dǎo)到一根狹窄的稻草中，因此更加明顯。我們實(shí)際上可以看到它正在發(fā)生。

　　您創(chuàng)建的是一個簡單的燈泡溫度計。而且效果很好。如果你愿意，你可以 校準(zhǔn) 它，它會相當(dāng)準(zhǔn)確地告訴你溫度。但是，這種特殊的溫度計存在一些問題：

　　因?yàn)楣ぷ髁黧w是水，所以它不能測量低于 32 華氏度/0 攝氏度的溫度(水會結(jié)冰)。它也不能測量高于 212 華氏度/100 攝氏度的溫度(水會沸騰)。

　　因?yàn)椤盁襞荨?罐子)太大，溫度計需要很長時間才能達(dá)到與它正在測量的物體相同的溫度 - 也許是一個小時。

　　由于管子的頂部是打開的，水可以蒸發(fā)并吸收灰塵和碎屑。

　　密封 汞 在小型玻璃溫度計中解決了這些問題。燈泡的小尺寸意味著燈泡很快達(dá)到它正在測量的溫度，并且這種溫度計中的管子是微細(xì)的。汞還可以避免與水相關(guān)的凍結(jié)和沸騰問題。

　　你怎么做 校準(zhǔn) 溫度計?使用兩種常見的刻度：

　　華氏度 - 丹尼爾·華氏武斷地決定水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)相隔 180 度，他將冰點(diǎn)定為 32 度。于是他做了一個溫度計，把它放在冰水中，把玻璃上的水銀水平標(biāo)成了32度。然后他把同樣的溫度計放在沸水中，并將水銀的水平標(biāo)記為 212 度。然后，他在這兩點(diǎn)之間放置了180個均勻分布的標(biāo)記。

　　攝氏刻度 - 安德斯攝氏武斷地決定水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)相隔100度，他將水的冰點(diǎn)定在100度。(他的刻度后來倒置，所以水的沸點(diǎn)變成了100度，冰點(diǎn)變成了0度。

　　如您所見，我們常用的溫度標(biāo)是完全任意的!如果你愿意，你可以想出自己的比例。水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)很好，因?yàn)樗鼈兒苋菀讖?fù)制，但沒有什么可說的你不能使用其他秤。

　　雙金屬帶狀溫度計

　　燈泡溫度計非常適合準(zhǔn)確測量溫度，但是當(dāng)目標(biāo)是控制溫度時，它們更難使用。這 雙金屬帶材 溫度計，因?yàn)樗怯山饘僦瞥傻?，所以擅長控制事物。

　　雙金屬條狀溫度計背后的原理依賴于以下事實(shí)： 不同的金屬在升溫時以不同的速率膨脹.通過將兩種不同的金屬粘合在一起，您可以制作一個簡單的電氣控制器，可以承受相當(dāng)高的溫度。這種控制器經(jīng)常出現(xiàn)在烤箱中。以下是總體布局：

　　兩種金屬組成雙金屬帶(因此得名)。在此圖中，如果設(shè)備在烤箱中使用，則選擇綠色金屬比藍(lán)色金屬膨脹得更快。在一個 冰箱，您將使用相反的設(shè)置，以便隨著溫度的升高，藍(lán)色金屬比綠色金屬膨脹得更快。這會導(dǎo)致條帶 彎曲 向上，接觸，以便電流可以流動。通過調(diào)整帶材和觸點(diǎn)之間間隙的大小，可以控制溫度。

　　您經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)長長的雙金屬條帶 連續(xù) 變成螺旋。這是后院刻度盤溫度計的典型布局。通過卷繞很長的條帶，它對微小的溫度變化變得更加敏感。在爐子恒溫器中，使用相同的技術(shù)并且 水銀開關(guān) 連接到線圈。開關(guān)打開和關(guān)閉爐子。

　　電子溫度計

　　現(xiàn)在，使用電子設(shè)備測量溫度很常見。最常見的傳感器是 熱敏電阻 (或熱敏電阻)。

　　此設(shè)備更改其 電阻 隨著溫度的變化。計算機(jī)或其他電路測量電阻并將其轉(zhuǎn)換為溫度，以顯示它或做出有關(guān)打開或關(guān)閉某些東西的決定。如果您想構(gòu)建自己的電子溫度計，請查看 微控制器的工作原理.