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早于文艺复兴时期热电偶等温度仪表就已开始研发

来源:www.fjgkzx.com作者:发表时间:2018-03-30 09:35:44

    热和冷的感觉是人类经历的基础,但找到测量温度的方法已经挑战了许多伟大的思想。目前还不清楚古希腊人或中国人是否有测量温度的方法,据我们所知,热电偶等温度仪表的历史开始于文艺复兴时期。
    热量是衡量身体或物质的能量的量度 - 能量越多,温度越高。但是,与质量和长度的物理特性不同,它很难测量。大多数方法都是间接的,观察热量对某物产生的影响,并从中推断出温度。

    创建衡量标准也是一个挑战。 1664年,罗伯特胡克提出用水的冰点作为零点,温度由此测量。大约在同一时间,奥勒罗默看到需要两个固定点,允许它们之间插值。他选择的点是胡克的冰点,也是水的沸点。这当然会让人感觉到冷热的事情会变得如何。

    Gay-Lussac和其他从事天然气法研究的科学家回答了这个问题。在19世纪,在研究温度对气体压力的影响时,他们观察到体积以每摄氏度1/267的比例升高(后来修订为1 / 273.15)。这导致了零下273.15°C时的绝对零点概念。

    观测扩展:热电偶和双金属据报道,伽利略已经制造出一种能够在1592年前后显示温度变化的装置。这似乎是利用容器中的空气收缩来吸取一列水,柱子的高度表明冷却程度。但是,这受到气压的强烈影响,并不仅仅是一种新奇。

    我们所知道的热电偶是在1612年由圣托里奥圣托里奥发明的现在意大利发明的。他将液体密封在玻璃管内,观察玻璃管在扩张时如何向上移动。管道上的刻度使得更容易看到变化,但系统缺乏精确的单位。

    与罗默一起工作的是丹尼尔·加布里埃尔·华氏。他开始制造热电偶温度计,使用酒精和汞作为液体。汞是理想的,因为它在很大范围内对温度变化具有非常线性的响应,但对毒性的担忧导致使用减少。现在已经开发出其他液体来代替它。液体温度计仍广泛使用,但控制灯泡浸入深度非常重要。使用热套管有助于确保良好的传热。

    双金属温度传感器是在19世纪末发明的。这利用了粘合在一起的两个金属条的不同膨胀。温度变化会产生弯曲,可用于激活温控器或类似于燃气烤架中使用的温度计。精度低 - 可能是正负2度 - 但这些传感器价格低廉,所以它们有很多应用。

    热电效应19世纪早期,电力是一个令人兴奋的科学研究领域,科学家很快发现金属的阻力和导电性各不相同。 1821年,托马斯约翰塞贝克发现,当不同金属的末端接合并放置在不同温度时,会产生电压。帕尔帖发现,这种热电偶效应是可逆的,可用于冷却。

    同年,Humphrey Davey展示了金属的电阻率与温度的关系。五年后,贝克勒尔建议使用铂铂热电偶来测量温度,但直到1829年,Leopoldo Nobili才真正创建了该设备。

    C.H.在1932年发明的热电偶温度检测器中也使用铂。迈尔斯。这测量了一段铂丝的电阻,通常被认为是最准确的热电偶温度传感器。使用导线的RTD本质上是脆弱的,不适用于工业应用。近几年来,电影RTD的发展已经不那么准确,但更为强大。

    20世纪也看到了半导体温度测量装置的发明。它们对温度变化具有良好的准确性,但直到最近还没有线性。

    非常热和熔化的金属发光,发出热量和可见光。它们也在较低的温度下辐射热量,但波长较长。英国天文学家威廉赫歇尔是1800年左右第一个认识到这种“黑暗”或红外光导致发热的人。 Nobili与他的同胞Melloni合作,通过连接一系列热电偶来制造热电堆,从而找到了探测这种辐射能量的方法。

    这在1878年由辐射热测量仪跟随。美国人塞缪尔兰利发明,它用惠斯登电桥安排使用了两条铂金条,其中一条是变黑的。红外辐射加热引起阻力的可测量变化。

    辐射热测量仪对各种波长范围内的红外光敏感。相比之下,自20世纪40年代以来开发的光子探测器型器件往往只对有限波段的红外线做出响应。硫化铅探测器对3微米以下的波长敏感,而1959年发现的HgCdTe三元合金开启了根据特定波长定制探测器的大门。

    如今,廉价的红外高温计得到广泛应用,而热电偶在价格下降的时候正在寻找更多的应用。
 
    当华氏制造温度计时,他意识到他需要一个温度计。他将盐水的冰点设定在30度,其沸点高出180度。随后,决定使用纯水,该水在稍高的温度下冻结,使我们在32°F冷冻并在212°F沸腾。

    25年后,Anders Celsius提出了0到100的尺度,今天以他的名字命名。后来,威廉汤姆森,后来的开尔文勋爵提出用绝对零点作为摄氏温度系统的起点,在规模的一端看到固定点的好处。这导致了今天在科学领域使用的开尔文尺度。

    今天,温度测量标尺在标题为国际温度系统90或简称ITS-90的文件中定义。我们金牌娱乐 仪表希望检查或更好地了解其测量单位的读者应该获得一份副本。

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