溫度計種類與原理
物質會隨溫度的改變而發生單調、可量測的物理變化,包含:體積、電位等,都可用來標示溫度並製成溫度計。在工業上常用的溫度計,可依據其測量原理,分為以下幾項:
ㄧ.玻璃溫度計
成本低、製造容易為最常見的溫度計,如:酒精溫度計、水銀溫度計。測量原理為在毛細管及球莖內填入液體,當液體受溫度影響而產生一定比例的體積變化,對照標準溫度計後,補上刻度即可得知溫度讀值。
二.雙金屬溫度計
利用不同金屬受熱時產生的膨脹程度不同,將兩種金屬熔合在一起並形成螺旋形狀,溫度升高時會使雙金屬片產生彎曲。再將此雙金屬片之一端固定,而另一端裝上指針,當溫度產生變化時,便會帶動指針偏轉產生溫度指示。含有金屬片組織部分(感溫棒)應全部浸入待測流體中,測得的溫度才會精確,同時也因為這樣測量原理,當測量的溫度範圍不同,對感溫棒的長度也會有不同的最短限制。
三.直結-隔測溫度計
用在待測流體與監看位置不同,主要的作用原理為利用毛細管內液體或氣體受熱後的體積變化,造成壓力變化,經由導管傳至錶內部之巴登管,使內部機組帶動指針來指示溫度。
四.熱電偶溫度計
測量原理為熱電效應,也就是兩種不同金屬構成的迴路中,使兩種金屬的結點處溫度不同,便會因溫差而產生可量測的電動勢。當熱電偶的兩端金屬材料確定以後,可測得的大小只與的兩端溫度有關,便可藉由量測電動勢來得知溫度。如果一端溫度恆定則電動勢就只與熱端溫度有關。溫度恆定的一端稱做參比端,為方便使用通常定為0℃。
五.感溫棒(RTD)
測溫電阻體,是利用純金屬的電阻會隨溫度而改變的特性,測得電阻值就可以得到目前溫度。常使用的金屬為鉑(Pt),因為抗腐蝕、隨溫度變化的電阻值相當線性且穩定性高,其中又以Pt100最廣為應用。