气温测量方法
介绍几种常用的温度计:
1.气体温度计:以一定质量的气体为工作物质的温度计。气体温度计用于将理想气体温标表示为标准温标。气体温度计测得的温度与热力学温度一致。气体温度计在容器中充入氢气或氮气(氢气或氦气多用作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近绝对零度，所以其测温范围很广)，它们的性质可以外推至理想气体。这种温度计有两种:定容气体温度计和恒压气体温度计。定容气体温度计是指气体的体积保持不变，压力随温度变化。恒压气体温度计是指气体压力保持不变，而体积随温度变化的温度计。
2.电阻温度计:根据导体电阻随温度变化的规律来测量温度的温度计。最常用的电阻温度计是金属线制成的感温元件，主要有铂电阻温度计和铜电阻温度计，低温时有碳、锗、铑铁电阻温度计。精密铂电阻温度计是目前最精确的温度计，温度范围约为14 ~ 903 K，误差可低至万分之一摄氏度。它是一种能复现国际实用温标的参考温度计。在我国，一等和二等标准铂电阻温度计也用于传递温标，并作为检定水银温度计和其他类型温度计的标准。分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，两者都是根据电阻值随温度变化的特性制作的。金属温度计主要由纯金属制成，如铂、金、铜、镍和铑铁磷青铜合金。半导体温度计主要使用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已被广泛使用。其测量范围约为-260℃至600℃。
3.热电偶温度计:用热电偶测量温度的温度计。两个不同的金属导体的两端连接起来形成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，这样两个接触点之间就会由于温度的不同而产生电动势，导体中就会产生电流。因为这种热电电动势是两个接触点之间温差的函数，所以温度计就是由这种特性制成的。如果在热电偶的电路上连接一根或多根不同金属的导线，那么连接导线和接触点的温度是均匀的，对原始电动势没有影响。通过测量热电电动势，可以得到被测温度，从而形成热电偶温度计。这个温度计的温度范围很宽。比如铜和康铜组成的热电偶的测温范围在200℃~ 400℃之间；铁康铜在200 ~ 1000℃使用。由铂和铂铑合金(10%铑)组成的热电偶可以测量1000摄氏度以上的温度。铱和铑(铑的50%)可以在2300℃使用；如果用钨钼(25%钼)，可以达到2600℃。
4.高温温度计:指专门用于测量500℃以上温度的温度计，包括光学温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和结构比较复杂，这里就不讨论了。它的测量范围从500℃到3000℃以上，不适于低温测量。
5.指针式温度计:是一种形似仪表盘的温度计，也称温度计，用于测量室温。它是根据金属热胀冷缩的原理制成的。它使用双金属作为温度传感元件来控制指针。双金属片通常由铜片和铁片铆接在一起，铜片在左边，铁片在右边。由于铜的热胀冷缩作用比铁明显得多，当温度升高时，铜片拉动铁片向右弯曲，指针在双金属的带动下向右偏转(指向高温)；相反，当温度变低时，指针在双金属的驱动下向左偏转(指向低温)。
6.玻璃管温度计:玻璃管液体温度计是应用最广泛的温度计，结构简单，使用方便，精度高，价格低廉。按用途分类，可分为工业用、标准用、实验室用三种。标准玻璃温度计成套供应，可用于验证其他温度计。精度可以达到0.05 ~ 0.1摄氏度。在使用工业玻璃温度计时，为了避免被打碎，玻璃管通常由金属套管保护，只有刻度部分暴露在外，供操作者阅读。实验室使用的玻璃管温度计形式与标准温度计相似，准确度也较高。
7.压力温度计:新一代液体压力温度计及其系列产品克服了原有产品性能单一、可靠性差、温度封装大的缺点，将测温元件的体积缩小到原来的1/30或1/60，创造性地将传感器热电阻安装在测温元件中，实现了机电一体化的测温功能。形成了以液体压力温度计为基础的一系列多功能温度仪表，如远传、防震、防腐、电接点、温度信号传输等。分为普通型和防爆型两个系列。温度计的原理是基于在一个封闭的测温系统中，饱和蒸汽压与被蒸发液体温度的变化关系，来测量温度。当灯泡感受到温度变化时，封闭系统中的饱和蒸汽产生相应的压力，使弹性元件的曲率发生变化，弹性元件的自由端发生位移，再由齿轮放大机构将位移变为指示值。这种温度计具有灯泡体积小、反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点。，几乎集成了玻璃棒温度计、双金属温度计和气体压力温度计的所有优点。可制成防震防腐型，可实现远程联系。是目前应用最广泛、最全面的机械测温仪器。
8.旋转温度计:旋转温度计由卷曲的双金属制成。双金属片一端固定，另一端连接指针。由于两块金属的膨胀程度不同，双金属片在不同温度下的卷曲程度不同，指针随之指向表盘上的不同位置。从刻度盘上的读数可以知道温度。
9.半导体温度计:半导体的电阻变化与金属不同。温度升高，其电阻减小，变化幅度大。因此，少量的温度变化也能使电阻发生明显的变化。制成的温度计精度高，常被称为温度传感器。
10.热电偶温度计:两种成分不同的导体(称为热电偶丝或热电极)两端连接在一个合成电路上。当连接点的温度不同时，电路中就会产生电动势。这种现象叫做热电效应，这个电动势叫做热电势。热电偶利用这一原理测量温度。直接用来测量介质温度的一端称为工作端(也叫测量端)，另一端称为冷端(也叫补偿端)。与冷端显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会显示热电偶产生的热电势。实际上，热电偶是一种能量转换器，将热能转化为电能，利用产生的热电势来测量温度。对于热电偶的热电势，要注意以下几个问题:①热电偶的热电势是热电偶工作端两端的温度函数之差，而不是热电偶冷端和工作端的温度函数之差；(2)热电偶产生的热电势，当热电偶的材料均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成分和两端温差有关；③当两根热电偶丝的材料成分确定后，热电偶的热电势只与热电偶的温差有关；如果热电偶冷端温度保持不变，则热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。
11.光热量计:是利用热源辐射的亮度与温度的关系来测量高温的仪器。仪器的主要部分包括:一个红色玻璃滤光片F和一个小灯泡L安装在望远镜M管内。当高温计面对熔炉时。从望远镜中，我们可以看到灯泡的黑色灯丝和它后面火焰的强光。并且可变电阻器r与灯丝电源e和可变电阻器r串联连接，并且调节可变电阻器r的电阻值，使得适当的电流通过灯丝。直到灯丝的亮度和火的亮度一样。如果事先将已知的温度值刻在电流表A上，则可从电流表的读数中直接读出温度值。测量温度时，不需要仪器与被测物体接触，所以光学高温计可以用来测量许多金属熔点以上的温度。如果一个物体的温度高到可以发出大量可见光，可以通过测量它的热辐射来确定。这种温度计叫做光学温度计。这种温度计主要由一个带有红色滤光片的望远镜和一套带有小灯泡、检流计和可变电阻的电路组成。使用前，建立灯丝不同亮度所对应的温度与电流计读数之间的关系。使用时，将望远镜对准被测物体，调节电阻，使灯泡亮度与被测物体亮度相同。此时，待测物体的温度可以从检流计中读出。
12.液晶温度计:不同配方制成的液晶，相变温度不同。当它们改变相位时，它们的光学性质也会改变，使液晶看起来变色。如果把相变温度不同的液晶涂在一张纸上，通过液晶颜色的变化就可以知道温度。这种温度计的优点是容易读数，但缺点是不够精确。常用于观赏鱼缸，指示水温。
