浅谈玻璃液体温度计

耿红波

摘 要：玻璃液体温度计是测温仪器中比较常用的一种。从玻璃液体温度计的发展历史、分类、工作原理等几个方面介绍了玻璃液体温度计的相关知识，并系统阐述了常见玻璃液体温度计的检定工作和检定过程中常见的细节问题。

关键词：测温仪器；玻璃液体温度计；工作原理；检定

中图分类号：TH811 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）24-0159-02

温度计是所有测温仪器的总称。玻璃液体温度计是一种常用的测温仪器，是根据物质热胀冷缩的原理制造的。它是利用介质中的感温液体随温度变化而发生的体积变化与玻璃随温度变化而发生的体积变化之差来测量温度的。一般来说，任何物质的任意一种物理属性，只要它能够随温度的变化而发生单调、显著的变化，都可以用来标志温度，从而制成温度计。玻璃液体温度计因具有结构简单，使用方便，测温范围广（-200～+600 ℃），准确度和灵敏度高，读数直观、方便，耐腐蚀，价格低廉等优点，被广泛应用于生活、生产等各个领域。

1 玻璃液体温度计的发展史

现代玻璃温度计的雏形可以追溯到1593年，意大利科学家伽利略发明了世界上第一支温度计。他发明的温度计是一个颈部极细的玻璃长颈瓶，瓶中装有一半带颜色的水，把它倒过来放在碗里，碗里也会有同样颜色的水。随着温度的变化，瓶中所包含的空气便会收缩或膨胀，颈中的水柱就会上升或下降。

1631年，法国化学家詹·雷伊（T.Rey）改进了伽利略发明的测温器。他将测温器的长颈瓶倒过来，用长颈瓶中水的膨胀来表示冷热程度。1714年，华伦海特（Denid Fahrenheit）以水银作为测温质，利用水银在玻璃容器的相对膨胀原理制成玻璃水银温度计。1730年，法国勒奥默（R-A.E.Reaumur）制作了酒精温度计，将水的冰点取为0 oR、水的沸点取为80 oR，在这2个定点中间将其分成80等份。1742年，瑞典天文学家摄尔修斯（A.Celsius）用水银做测温质，采用百分刻度法，将水的沸点取为0“度”，冰的熔点取为100“度”，随后他的同学斯托玛考虑到日常的使用习惯把它颠倒过来，即将冰的熔点改为0“度”，水的沸点改为100“度”。

2 玻璃液体温度计的组成和分类

玻璃温度计一般是由感温泡、感温液、中间泡、安全泡、毛细管、主刻度和辅刻度等组成的。感温泡是用来贮存感温液体的，也称为“贮囊”，是一种内径较大，呈圆柱形或圆形的玻璃管；中间泡和安全泡分别是距温度计测温下限和测温上限刻度线一段距离的玻璃管烧制成的特定的扩大部分，用来容纳室温上升至温度计下限时和温度超过温度计上限时膨胀的感温液体积。

玻璃液体温度计种类很多，根据玻璃液体温度计的基本结构，可将其分为棒式温度计、内标式温度计和外标式温度计；根据玻璃液体温度计的感温介质，可分为水银温度计、汞基温度计和有机液体温度计；根据玻璃液体温度计测量时的使用方式，可分为全浸式温度计和局浸式温度计；根据玻璃液体温度计的标准度，可分为一等标准水银温度计、二等标准水银温度计、标准贝克曼温度计、高精密温度计（分度值一般为0.05 K）和工作用温度计。

3 玻璃液体温度计的工作原理

虽然玻璃液体温度计的种类较多，结构也存在一定的差异，但是，它们的测温原理是相同的。其工作原理是，基于感温泡中的感温液体受外界温度的影响而热胀冷缩，由于选择的感温液体的膨胀系数远远大于玻璃的膨胀系数，所以，在测温时，只要观察液体体积的变化即可感知温度的变化。

当温度变化时，感温液、感温泡和毛细管的体积也会随之改变，使得感温液柱沿毛细管升高或降低。当玻璃液体温度计与测温介质达到热平衡时，读取感温液柱上端面的中心位置就可以得到被测介质的温度。

4 玻璃液体温度计的检定过程

玻璃液体温度计的检定过程分为收件、分类、检定、数据记录和处理等。

4.1 收件

收件员在收取客户送来的玻璃液体温度计时，要认真、仔细核对玻璃液体温度计的数量、状态，检查其是否有破损，是否有明显的损坏痕迹。如果有破损，要及时与客户沟通并做好记录；同时，要详细记录客户的要求，及时与检定员沟通。

4.2 分类

由于玻璃液体温度计的种类较多，型号也千差万别，所以，在检测之前，需要先将玻璃液体温度计按一定的规律分类，以便于检测。比如可以按照需要检定的温度范围分类，也可以按照使用方式是全浸还是局浸分类。分类结束后，给每支温度计上贴上标签并编号，便于在检定时分辨和记录数据等。

4.3 检定

进行检定工作的要求是：①进出实验室必须换上特定的工作服。②仔细阅读玻璃液体温度计的说明书，查看温度计是否有特殊的检测要求。③检查恒温槽。恒温槽中一般有酒精槽、水槽、油槽等，在检定之前，要检查恒温槽的液面高度是否符合要求。一般情况下，恒温槽的液面应低于槽盖。检查无误后，打开恒温槽一段时间，恒定温度后再开始检测。④检定过程应从下限温度逐点检定到上限温度。⑤按照检定规程开始检定，读数并做好记录。

4.4 数据记录和处理

根据编号依次将玻璃液体温度计放入恒温槽中检定，待温度恒定后读数，并做好记录。在改动原始数据时，要将正确数据写在旁边，同时，检定员要在单据上签署自己的名字或名字缩写。检定全部结束后，要重新检查一遍温度计，待数量、状态等检查无误后，将其擦拭干净放入包装盒。根据检定规程处理记录的相关数据，以判断温度计是否合格。

5 检定注意事项

进行检定工作时的注意事项有以下几点：①检定之前，要将恒温槽开启一段时间作恒温处理。②玻璃液体温度计要垂直放入恒温槽检定。③放置玻璃液体温度计时要注意，温度计应在放入恒温槽时，根据温度计的使用要求选择浸入方式——全部浸入或部分浸入。④读取玻璃液体温度计读数时，要等待温度计的读数恒定下来再读取。在读取示值时，水银温度计应读其凸月面的最高点，有机液体温度计应读其凹月面的最低点。读数时，可以根据实际需要使用适当的读数工具，并尽量减小估读误差。⑤玻璃液体温度计检定结束后，不要急于拔出，以防骤冷骤热影响其使用寿命或对其造成损害。应缓慢取出，并垂直放置，尽量使沾附在其上的介质回流到恒温槽中，随后可用干燥、柔软的棉织物擦拭干净，不可以直接用手碰触感温泡，待温度计温度恢复至室温后再放入包装盒内。

参考文献

[1]高庆中.温度计量[M].北京：中国计量出版社，2004.

〔编辑：白洁〕endprint