玻璃液体温度计

玻璃液体温度计的主要类型

    (一)*
    人们zui熟悉的*又称为体温表。zui早是由欧洲人桑克托留斯医生发明的。他是伽利略的朋友。1595年当伽利略制作出气体温度计后，桑克托留斯按自己的设想和诊病的需要，对上述气体温度计进行了改进，将直管改为环状类似蛇形的玻璃管。1611年，他制作出世界上*支*，当时温度计内装的是红色酒精。1714年，迁居荷兰的德国科学家华伦海特将感温液体改为水银，制作出*支实用的水银*。
    上述*体积较大，使用起来比较复杂，非常不方便，测量一次体温一般需要20min。直到1865年，英国的阿尔伯特发明了一种特殊结构的*。这种*的感温泡与毛细管之间非常狭窄。在接触人体时，与其他*一样，水银柱会上升到一个固定的位置。当*离开人体时，狭窄处以下部分的水银收缩至感温泡内，而狭窄处以上部分用于读数的水银柱不下降，而是在狭窄处断开。这样就可以很容易测得体温的读数。这种*一经问世就得到普及和推广。这一特殊结构一直沿用至今。
    *是用于测量记录zui高温度的温度计，因此属于zui高温度计。实现这一功能可以采用两种结构:缩喉结构和玻璃丝堵塞毛细孔结构。
    缩喉结构就是通过一定的加工工艺将感温泡上部一定位置的毛细管孔径缩小变狭窄。图3就是一种缩喉结构。
    

<CTSM>    图3  缩喉结构</CTSM>
    玻璃丝堵塞毛细孔结构，顾名思义，就是用一根玻璃丝，在感温泡封底时，将其一端垂直地熔接在感温泡的底部中心处，另一端伸入毛细孔内，与毛细孔之间形成一圈狭缝，这种结构形式与缩喉的形式相似，也是缩小了毛细管的孔径，如图4所示。
    

<CTSM>    图4  玻璃丝堵塞毛细孔结构</CTSM>
    *的测温原理如下:当*接触人体，温度升高，感温泡内的水银体积膨胀，涌向毛细管，水银有足够的力量克服缩喉部位狭窄通道的阻力，连续的水银柱逐渐升高填充毛细管，直至一个固定位置，水银上端面在标尺上指示所测量的zui高温度数值。当温度降低时，水银体积要收缩。因为感温泡内的水银体积远远大于毛细管内水银的体积，因此毛细管内的水银向感温泡内收缩。由于缩喉结构的阻碍作用，水银柱便从缩喉部位断开。缩喉部位以上的水银柱单纯依靠自身重量是无法通过缩喉部位的。因此，水银上端面仍停留在所测量的zui高温度的位置上。当使用*再次测量体温时，要手握*的上部，用力甩动，在离心力的作用下，停留在缩喉部位上部的水银柱，便可克服缩喉的阻力流入感温泡内。
    *的缩喉通道制作得不能过窄，也不能过宽。若过窄，水银通过缩喉所克服的阻力太大，一方面造成*的示值滞后于被测介质的实际温度，影响到测温结果的准确度；另一方面，由于阻力过大，也会造成*使用前的难甩。若过宽，水银通过缩喉所克服的阻力太小，当*离开身体，环境温度降低时，水银柱在缩喉部位不能迅速断开，导致水银柱冷缩自流，指示温度位置会低于实际zui高温度位置。
    由于人体温度是衡量人体是否健康的一个非常重要的指标。因此，*诞生100多年来，在医疗诊断、个人保健等方面得到了广泛的普及和应用。但是*在使用中也存在一些致命的缺陷，如破碎的*可能造成水银污染、人体外伤等。随着科学技术的快速发展，一些结构新颖、使用方便的*相继问世。如显示直观的数字*、测量迅速的红外耳式*、红外额式*、体积小巧价格低廉的片式*、适于婴儿使用的奶嘴式*等。
    (二)贝克曼温度计
    德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼通过使沸点升高和凝固点降低测量了一些物质的相对分子质量，改进了在溶液中测定分子量的凝固点法和沸点法；在这些测量中需要测量温差，他因此于1887年发明了分辨力可达0.001℃的温度计。为了纪念他的功绩，将其称作贝克曼温度计。也称这种温度计为“内标式可调量程温度计"。
    贝克曼温度计的结构型式为内标式，浸没方式为局浸式。
    贝克曼温度计的结构如图5所示。贝克曼温度计具有两个储液泡和两个标尺。其感温泡内的水银量是可调的。
    

<CTSM>    图5  贝克曼温度计结构示意图</CTSM>
    贝克曼温度计有两个储液泡:其中一个就是感温泡，与常规温度计一样，储存较多的水银，位于温度计的下方。另一个称为备用泡，储存较少的水银，在温度计的上方，与毛细管的上端相连，是比较复杂的回纹状结构。
    贝克曼温度计有两个标尺，即标注非常明显的主标尺和位于备用泡处的副标尺。主标尺主要用于测量温差，其示值范围有0～4℃、0～5℃或0～6℃等。分度值为0.01℃，通过读数装置可以估读到0.001℃。副标尺表示温度计所测量温差的温度范围。因为在相差较大的不同的温度中测量温差，需要调整感温泡内的水银量。如温度较高，感温泡内的水银量就要少些，需要将多余水银储存到备用泡内。而温度较低时，感温泡内的水银量就要多些，需要将备用泡内的部分水银转移到感温泡内。在调整感温泡内的水银量时，要以副标尺作参考。贝克曼温度计的副标尺测量范围一般为-20℃～120℃，进口贝克曼温度计的也有-20℃～140℃和0℃～200℃。副标尺的分度值为2℃。
    总之，贝克曼温度计主要用于不同温度范围内的高精度温差测量。贝克曼温度计自发明至今已有百余年的历史，它在工业和科学研究上曾起到积极的作用。但贝克曼温度计也存在操作繁琐、计算复杂等缺陷，现在使用量日趋减少。
    目前高精度数字温度计已经非常普及，使用简单，功能完善，测量范围、zui小分辨力和稳定性等技术指标也明显优于贝克曼温度计。