壓力太大會讓你生病?使用溫度計將有助于分辨。

　　如果你環顧你的房子，你會發現許多不同的設備，它們的生活目標是 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閉。

　　烤箱中的溫度計使其保持設定溫度(熱)。

　　溫度計在 冰箱 讓它保持設定的溫度(冷)。

　　這 發燒 藥柜中的溫度計在非常小的范圍內精確測量溫度。

　　在本文中，我們將介紹當今使用的不同溫度計技術，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 - 有關更多信息，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或多或少都會占用空間。在這些情況下，體積的變化相當小。所有燈泡溫度計都使用相當 大燈泡 和 窄管 以強調音量的變化。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。以下是您需要的：

　　帶水密蓋的玻璃罐或瓶子 - 蓋子應該是旋入式的，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

　　一些愚蠢的膩子，水管工膩子，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 蓋子的內側和外側都有你愚蠢的膩子。完成后，它應如下所示：

　　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，可能會從側面溢出一點水，吸管中可能會看到一點水。沒關系。

　　將罐子放在廚房水槽中，塞上水槽并運行熱水 進入水槽，直到水槽大約半滿。 觀察吸管中的液體水平，會發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 擴張 每天都在發生，但我們并沒有真正注意到它，因為膨脹量相當小。在這里，由于我們將膨脹的水引導到一根狹窄的稻草中，因此更加明顯。我們實際上可以看到它正在發生。

　　您創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 它，它會相當準確地告訴你溫度。但是，這種特殊的溫度計存在一些問題：

　　因為工作流體是水，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)。

　　因為“燈泡”(罐子)太大，溫度計需要很長時間才能達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到它正在測量的溫度，并且這種溫度計中的管子是微細的。汞還可以避免與水相關的凍結和沸騰問題。

　　你怎么做 校準 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和沸點相隔 180 度，他將冰點定為 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，并將水銀的水平標記為 212 度。然后，他在這兩點之間放置了180個均勻分布的標記。

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

　　如您所見，我們常用的溫度標是完全任意的!如果你愿意，你可以想出自己的比例。水的冰點和沸點很好，因為它們很容易復制，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確測量溫度，但是當目標是控制溫度時，它們更難使用。這 雙金屬帶材 溫度計，因為它是由金屬制成的，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： 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，可以承受相當高的溫度。這種控制器經常出現在烤箱中。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，如果設備在烤箱中使用，則選擇綠色金屬比藍色金屬膨脹得更快。在一個 冰箱，您將使用相反的設置，以便隨著溫度的升高，藍色金屬比綠色金屬膨脹得更快。這會導致條帶 彎曲 向上，接觸，以便電流可以流動。通過調整帶材和觸點之間間隙的大小，可以控制溫度。

　　您經常會發現長長的雙金屬條帶 連續 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，使用相同的技術并且 水銀開關 連接到線圈。開關打開和關閉爐子。

　　電子溫度計

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

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