压力太大会让你生病?使用温度计将有助于分辨。

　　如果你环顾你的房子，你会发现许多不同的设备，它们的生活目标是 检测或测量温度变化:

　　后院的温度计告诉你外面有多热或多冷。

　　厨房里的肉类和糖果温度计测量 食物 温度。

　　炉子里的温度计告诉它何时打开和关闭。

　　烤箱中的温度计使其保持设定温度(热)。

　　温度计在 冰箱 让它保持设定的温度(冷)。

　　这 发烧 药柜中的温度计在非常小的范围内精确测量温度。

　　在本文中，我们将介绍当今使用的不同温度计技术，并了解它们的工作原理。您还可以制作自己的温度计!

　　球泡温度计

　　这 球泡温度计 是您可能长大的常见玻璃温度计。温度计含有某种类型的液体，通常是汞。

　　灯泡温度计依赖于简单的原理 液体的体积随其温度而变化.液体在冷时占用更少的空间，在温暖时占用更多的空间(同样的原则适用于气体，并且是热气球的基础 - 有关更多信息，请参阅 热气球的工作原理).

　　您可能每天都与液体打交道，但可能没有注意到，随着温度的变化，水、牛奶和食用油等物质或多或少都会占用空间。在这些情况下，体积的变化相当小。所有灯泡温度计都使用相当 大灯泡 和 窄管 以强调音量的变化。您可以通过从头开始制作自己的灯泡温度计来亲眼看到这一点。以下是您需要的：

　　带水密盖的玻璃罐或瓶子 - 盖子应该是旋入式的，由金属或塑料制成。我用了一个48盎司的苹果汁罐。罐子必须是玻璃的，这样当你挤压它时它的形状不会改变。

　　钻头或锤子和大钉子

　　一些愚蠢的腻子，水管工腻子，填缝剂或口香糖

　　一根吸管 - 8或10英寸(约23厘米)长，越薄越好，最好是透明的

　　一些食用色素 (不是必需的)

　　要制作温度计：

　　在罐子的盖子上钻或打一个洞。 孔应尽可能接近吸管的直径。

　　将吸管的末端插入孔中，然后在孔周围密封 盖子的内侧和外侧都有你愚蠢的腻子。完成后，它应如下所示：

　　用冷水装满罐子.您可以通过将其装满水并将其留在 冰箱 过夜，或者在水壶中制作一些冰水，然后将冰水倒入罐子中(在此过程中将冰过滤掉 - 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摇晃它。 把罐子放在桌子上以保持稳定 - 你希望罐子装满冷水，尽可能满它而不会溢出。

　　盖上罐子 如上图所示。拧上盖子时，可能会从侧面溢出一点水，吸管中可能会看到一点水。没关系。

　　将罐子放在厨房水槽中，塞上水槽并运行热水 进入水槽，直到水槽大约半满。 观察吸管中的液体水平，会发生一件非常不寻常的事情：你会看到罐子里的水就在你眼前膨胀!随着罐子里的水变暖，它会膨胀并上升到稻草上。这种 扩张 每天都在发生，但我们并没有真正注意到它，因为膨胀量相当小。在这里，由于我们将膨胀的水引导到一根狭窄的稻草中，因此更加明显。我们实际上可以看到它正在发生。

　　您创建的是一个简单的灯泡温度计。而且效果很好。如果你愿意，你可以 校准 它，它会相当准确地告诉你温度。但是，这种特殊的温度计存在一些问题：

　　因为工作流体是水，所以它不能测量低于 32 华氏度/0 摄氏度的温度(水会结冰)。它也不能测量高于 212 华氏度/100 摄氏度的温度(水会沸腾)。

　　因为“灯泡”(罐子)太大，温度计需要很长时间才能达到与它正在测量的物体相同的温度 - 也许是一个小时。

　　由于管子的顶部是打开的，水可以蒸发并吸收灰尘和碎屑。

　　密封 汞 在小型玻璃温度计中解决了这些问题。灯泡的小尺寸意味着灯泡很快达到它正在测量的温度，并且这种温度计中的管子是微细的。汞还可以避免与水相关的冻结和沸腾问题。

　　你怎么做 校准 温度计?使用两种常见的刻度：

　　华氏度 - 丹尼尔·华氏武断地决定水的冰点和沸点相隔 180 度，他将冰点定为 32 度。于是他做了一个温度计，把它放在冰水中，把玻璃上的水银水平标成了32度。然后他把同样的温度计放在沸水中，并将水银的水平标记为 212 度。然后，他在这两点之间放置了180个均匀分布的标记。

　　摄氏刻度 - 安德斯摄氏武断地决定水的冰点和沸点相隔100度，他将水的冰点定在100度。(他的刻度后来倒置，所以水的沸点变成了100度，冰点变成了0度。

　　如您所见，我们常用的温度标是完全任意的!如果你愿意，你可以想出自己的比例。水的冰点和沸点很好，因为它们很容易复制，但没有什么可说的你不能使用其他秤。

　　双金属带状温度计

　　灯泡温度计非常适合准确测量温度，但是当目标是控制温度时，它们更难使用。这 双金属带材 温度计，因为它是由金属制成的，所以擅长控制事物。

　　双金属条状温度计背后的原理依赖于以下事实： 不同的金属在升温时以不同的速率膨胀.通过将两种不同的金属粘合在一起，您可以制作一个简单的电气控制器，可以承受相当高的温度。这种控制器经常出现在烤箱中。以下是总体布局：

　　两种金属组成双金属带(因此得名)。在此图中，如果设备在烤箱中使用，则选择绿色金属比蓝色金属膨胀得更快。在一个 冰箱，您将使用相反的设置，以便随着温度的升高，蓝色金属比绿色金属膨胀得更快。这会导致条带 弯曲 向上，接触，以便电流可以流动。通过调整带材和触点之间间隙的大小，可以控制温度。

　　您经常会发现长长的双金属条带 连续 变成螺旋。这是后院刻度盘温度计的典型布局。通过卷绕很长的条带，它对微小的温度变化变得更加敏感。在炉子恒温器中，使用相同的技术并且 水银开关 连接到线圈。开关打开和关闭炉子。

　　电子温度计

　　现在，使用电子设备测量温度很常见。最常见的传感器是 热敏电阻 (或热敏电阻)。

　　此设备更改其 电阻 随着温度的变化。计算机或其他电路测量电阻并将其转换为温度，以显示它或做出有关打开或关闭某些东西的决定。如果您想构建自己的电子温度计，请查看 微控制器的工作原理.