溫度計是測溫儀器的總稱。根據所用測溫物質的不同和測溫範圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計等。

最早的溫度計是在1593年由伽利略發明的。他的第一隻溫度計是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。使用時先給玻璃泡加熱，然後把玻璃管插入水中。随着溫度的變化，玻璃管中的水面就會上下移動，根據移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。這種溫度計，受外界大氣壓強等環境因素的影響較大，所以測量誤差大。

伽利略溫度計

後來伽利略的學生和其他科學家，在這個基礎上反複改進，如把玻璃管倒過來，把液體放在管内，把玻璃管封閉等。其中比較突出的是法國人布利奧在1659年制造的溫度計，他把玻璃泡的體積縮小，并把測溫物質改為水銀，這樣的溫度計已具備了現在溫度計的雛形。以後華倫海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為測溫物質，制造了更精确的溫度計。他考察了水的沸騰溫度、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度；經過反複實驗與核準，最後把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為0℉，把純水凝固時的溫度定為32℉，把标準大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計。

在華氏溫度計出現的同時，列缪爾也設計制造了一種溫度計。他認為水銀的膨脹系數太小，不宜做測溫物質。他專心研究用酒精作為測溫物質的優點，經反複實踐後發現，含有1/5水的酒精，在水的結冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹是從1000個體積單位增大到1080個體積單位。因此他把冰點和沸點之間分成80份，定為自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。

實驗室溫度計，測量範圍-20 ~ 120 ℃

華氏溫度計制成後又經過30多年，攝爾修斯于1742年改進了華倫海特溫度計的刻度，他把水的沸點定為零度，把水的凝固點定為100度。後來他的同事施勒默爾把兩個溫度點的數值又倒過來，就成了現在的攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的關系為

現在英、美等國在日常生活中仍在使用華氏溫度，而我國、法國等大多數國家則用攝氏溫度。

熱力學溫标是在熱力學第二定律的基礎上建立起來的最為科學的溫标，過去也叫做開氏溫标或絕對溫标。由熱力學溫标定義的溫度叫熱力學溫度。熱力學溫度的單位是開爾文，簡稱開，符号是K。熱力學溫度是以水的三相點來定義的，規定水的三相點的溫度為273.16K。水的三相點是水、水蒸氣和冰共存的狀态。在标準大氣壓下，水的冰點實際上是水、冰、空氣的一種混合狀态，水的冰點的溫度是273.15K，即冰點比水的三相點的溫度低0.01K。攝氏溫度以冰點為零度。

熱力學溫度單位開爾文是國際單位制的七個基本單位之一。攝氏度也是國際單位制中的單位，攝氏度與開爾文所表示的溫度間隔相等，攝氏溫度t與熱力學溫度T的換算關系是

t = T - 273.15 ℃

體溫計，量程36 ~ 42 ℃，分度值0.1 ℃

（1）水銀溫度計的測溫範圍

水銀的凝固點是-38.87 ℃，标準大氣壓下的沸點是365.58 ℃，是不是水銀溫度計的測溫範圍就隻能是-38.87 ~ 365.58 ℃呢？不是。液體的凝固點與沸點都與液面處的壓強有關，尤其是沸點随壓強的變化非常顯著，利用改變液面處氣體壓強的方法，可以大大提高水銀溫度計的測溫範圍，特别是高溫段的測溫範圍。一般的液體溫度計液柱上方是真空，這種水銀溫度計的測溫上限一般不超過300 ℃。但如果把毛細管的上部充入2.02×106 Pa的氮氣，水銀的沸點就提高到582.4 ℃，則溫度計的測溫上限至少可以提高到500 ℃，而如果使用抗壓的石英玻璃，在毛細管上部充入5.05×105 ~ 6.06×105 Pa的氮氣，則水銀的沸點可達到750 ℃以上，這樣的水銀溫度計測溫上限就可以達到750 ℃以上，但一般情況下，水銀溫度計的測溫範圍為-30 ~ 600 ℃。

（2）怎樣能使溫度計的刻度更加精細

使溫度計的刻度更加精細，就是提高溫度計的靈敏度（又叫感度，或稱最小分度值）。考慮到人眼的分辨本領，溫度計上相鄰兩條刻線之間的距離一般是0.3 ~ 0.5mm，如果用放大鏡或望遠鏡來讀數，則還可把刻線标得更密些，但由于刻線本身還要占有一定的寬度，也不可能把刻線标得過密。對于一個溫度計來說，溫度變化1 ℃，液柱升高的距離越長，就可以把刻度标得越精細。在已經選定水銀作為測溫物質的情況下，怎樣才能使溫度計的刻度更加精細呢？從溫度計的結構來看，可以從兩個方面入手，一是加大溫度計下面的貯囊，貯存的液體越多，受熱後膨脹出來的就越多；二是把毛細管做得更細，在膨脹出來的液體一定的情況下，毛細管越細，液柱升高的距離就越長。但這兩個辦法都有一定的局限。首先貯囊不能做得太大，如果做得過大，貯存的水銀過多，玻璃壁将承受更大的壓力，而玻璃泡如果做得過厚，将對傳熱帶來不利影響。另外水銀過多，達到熱平衡的過程中需要吸收的熱量會過多，既影響測量的速度，又使系統誤差加大。其次，毛細管也不能太細，毛細管過細，液柱容易斷裂。在實際設計和制造溫度計時，要結合需要和可能，從諸多因素去考慮，選擇一個最佳方案。

此外，刻度的精細與測量範圍是一對矛盾，由于一個溫度計不可能做得過長，要想刻度精細，測量範圍就要減小。

（3）其他種類的溫度計

随着科學技術的發展和現代工業技術的需要，測溫技術也在不斷地改進和提高。由于測溫範圍越來越廣，根據不同的要求，又制造出不同需要的測溫儀器。下面介紹幾種。

氣體溫度計 多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近于絕對零度，故它的測溫範圍很廣。這種溫度計精确度很高，多用于精密測量。

電阻溫度計 分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據電阻值随溫度的變化這一特性制成的。電阻溫度計使用方便可靠，已被廣泛應用。一般電阻溫度計的測量範圍為-260 ~ 600 ℃。

電阻溫度計

溫差電偶溫度計 是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象制成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀表連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現電動勢，因而有電流通過回路。通過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。這種溫度計多用銅—康銅、鐵—康銅、鎳鉻—康銅、金钴—銅、鉑—铑等組成。它适用于溫差較大的兩種物質之間，多用于高溫和低溫測量。有的溫差電偶能測量高達3 000 ℃的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。

電接點溫度計 水銀是液态的金屬，具有良好的導電性，利用它可以制成電接點溫度計，在實現溫度自動控制方面發揮了巨大的作用。其原理很簡單。在溫度計的毛細管的規定部位分别安裝兩根金屬絲，當溫度升高到上面金屬絲所處的部位時，水銀柱把兩金屬絲接通，電路被連通；而當溫度下降，水銀柱離開上面金屬絲後，電路即被斷開。外面連上電源、繼電器等設備，就可以實現溫度的自動控制。常用的電接點溫度計有兩種形式：一種是固定電接點溫度計，另一種是可調電接點溫度計。二者的區别僅在于前者的兩根金屬絲的位置是固定在某一設定的位置上的，而後者兩金屬絲中至少有一個的位置是可以任意(或在一定範圍内）調節的。

測溫槍

高溫溫度計是指專門用來測量500 ℃以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較複雜，這裡不再讨論。其測量範圍為500 ℃以上，不适用于測量低溫。

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