大家都知道，伽利略發明了第一支溫度計...今天我們要寫的就是這平平無奇，但是國民度一級棒的溫度計了。雖然近來街上用的、店裡賣的，都已經是紅外額溫槍、耳溫槍的天下了，但是誰心裡沒有一隻懷舊的水銀體溫計呢？

測溫原理

玻璃管溫度計是利用了液體熱脹冷縮的原理，不同液體有不同的熱膨脹系數，随着溫度的變化，體積也會變化。伽利略當年用的是水當媒介，而現在常見的有水銀、酒精、煤油等介質的溫度計。我們再考慮上沸點和凝固點的溫度，溫度計也就有了不同的适用場景，比如水銀的凝固點是 -39℃，在大東北嚴冬的室外，可能就要凝固沒法量溫度了...而酒精的沸點 78.5℃ 也不能用來測高溫的液體…

不過因為水銀暴露在外，會對健康和環境不利，我們九年義務教育的時候都在書上學到過日本那個水俣（yǔ）病吧？現在根據國際上《關于汞的水俣公約》，從今年起，我國也将禁止生産和進出口含汞産品，水銀溫度計也将逐漸退出曆史舞台（邊寫邊擡眼看了手邊的這根絕版貨）...

玻璃管拉頸

溫度計是由充滿水銀的玻璃泡和刻着刻度的玻璃直管構成的。首先要對直管進行拉頸處理。把玻璃管固定住，玻璃管邊旋轉，邊被火焰加熱。

玻璃管下方就用氣泵打入空氣，就讓加熱的玻璃管區域會逐漸形成一個氣泡，因為玻璃已經軟了，就跟小口吹了個氣球一樣...其他未加熱的地方，則還是細細的管道。

把玻璃管在氣泡處折斷，斷口就形成一個漏鬥狀...這是我們體溫計的直管部分了。

接泡處理

接泡處理指的是底下那個裝水銀的玻璃泡，要把它和玻璃直管結合在一起。取一根較短的中空玻璃管子，把這個漏鬥插入短玻璃管子上。

同樣上頭的直管邊旋轉，邊被火焰加熱，好讓它們熔接在一起。

漏鬥和短玻璃棒之間的管道，就這麼打通了！

體溫計的縮喉

體溫計和其他溫度計有一個重要的區别，就是測完溫度後，水銀溫度計的數據會保持不變，直到你用力地把水銀甩回原位（有時候甚至因為甩得過猛而摔碎）...這就要看體溫計的特殊結構了，注意看下圖，玻璃泡和直玻璃管之間有一個彎曲的細管，叫做「縮口」。

制作過程就看手藝了：工人在縮喉燈上熔燒喉泡中部，然後鑷子再快速一夾，就形成一個彎折的扁狹通道...

體溫計在高溫時，水銀柱會膨脹上升，而當把體溫計拔出時，水銀遇冷收縮，就在縮口處斷開，直管内的水銀就不上不下，進退兩難，有種「前面的兄弟，為何不等我」的感覺，也就仍保持原來的水銀柱高度不變了。下面畫紅圈的就是縮口，水銀是在這裡分的手…

密封玻璃泡

接着用火焰加熱玻璃泡下部。

冷卻凝固後，就形成一個玻璃泡，這裡頭是用來存儲水銀的。

密封玻璃泡

水銀直接暴露在外面是對人體有害的，所以現在都用高科技的密封灌水銀法，下面這個大罐子就是灌水銀的裝置…先用真空泵抽出玻璃管内的空氣，然後真空的玻璃管就能把水銀吸入其中。

密封玻璃管

灌好水銀後，末端被火焰加熱并封閉。

刻度定點

接着就要給溫度計标記刻度點了。以前逛五金店，看擺在那邊的溫度計們标刻度好像會有些并不完全一樣？或長或短，刻度是有些細微差别。之前有一位小可愛對溫度計标刻度提出了以下觀點：

邏輯嚴密，十分正确！就是先灌的水銀，然後把溫度計放在固定的幾個溫度，例如 35 、42℃，做個記号進行定點（這裡是用小刀标石蠟...）

因為玻璃管的毛細大小并不完全一樣，所以标記的位置也不相同。接着要将這兩個标記和一個網格紙進行比較，從而将标定位置相同的分為一類，刻上合适的刻度表，也就是每一支這樣操作完成出廠的溫度計或體溫計，他們的度量都準，但刻線可能并不一樣。

人工檢定

接着還要做人工的檢定，這裡的活兒還挺多的，比如玻璃表面是否光滑均勻？刻度是否清晰？管内有無雜質等等...體溫計雖小，工序真是挺多。

也隻有經過這些工序之後的合格體溫計，才可以包裝出廠後送到各大醫院、診所、藥房、商店進行售賣。

等等！小編還有話說

小時候打破溫度計，驚奇地發現水銀珠在地上居然是圓滾滾的？充滿好奇心和求知欲的我興奮地玩半天（危險！！！請勿模仿！），直到聽到聲響的家人趕來差點揍我一頓。每每回想，總有一種命大的慶幸和後怕...我都忘記有沒有開大窗通風過了...

校對：Cast 江小喪

截圖：陽哥

文中 Gif 截取自 Discovery 的《How it's Made》S12E03 以及央視科教《走近科學》解碼科技史20180430》

來源：有趣的制造 中科院物理所

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