什么是玻璃温度计?

[拼音]：boli wenduji

[外文]：glass themometer

用于测量温度的玻璃仪器。简称温度计。一般采用孔径均匀的玻璃毛细管制成。管的外壁标有刻度，一端封闭，另一端焊接感温泡，内盛膨胀系数大于玻璃的水银(又称汞)、酒精等感温液体。当环境温度变化时，感温液体体积随之变化，造成毛细管中液柱升降。根据液顶标度读出温度值。玻璃温度计结构简单，使用方便，测量准确。

17世纪初，出现开口的充水温度计。1611年伽利略用酒精代替水作感温液体。1665年R.博伊尔第一次制成封闭温度计。1693年E.布瓦洛用水银作感温液体。1714年，德国物理学家D.G.华伦海特制成作为温度标准的玻璃水银温度计。他以氯化铵与水的混合物的温度为 0度，以冰水混合物(冰点)的温度为32度，以水的沸点为212度，在冰点和沸点之间等分180格，每1等分记为1°F，称华氏温标。美国和加拿大现仍使用华氏温标。1742年，瑞典天文学家A.摄尔西乌斯将冰点定为100度，水沸点定为0度，其间等分100格，每1等分记为1°C，1745年，瑞典的 C.von林奈将这两个固定点颠倒过来，称摄氏温标。规定用 t代表国际实用摄氏温度。现在世界上大多数人使用这个温标。1848年，英国人开尔文提出以热力学第二定律为理论基础的热力学温标，又称绝对温标。它以-273.15℃为绝对温度零，单位为开尔文(K)，规定用T代表热力学温度。开尔文 (K)与摄氏度(℃)等分完全相同。3种温标的换算关系是：

例如水的沸点为摄氏100℃，华氏为212°F，绝对温度为373.15K(图1)。

玻璃温度计由感温泡、毛细管、标度线、中间泡和安全泡等部分组成。按基本结构形式分为棒式和内标式两种（图2）。感温泡中盛装感温液体，感温液体受热后沿毛细管内孔上升，按标度线指示的液面即得出温度值。高温温度计中需设中间泡，以增高测温起点。安全泡设于毛细管顶端，当温度超出设定范围时，感温液体进入安全泡，以免涨坏毛细管。玻璃温度计还可按用途分为标准温度计、量热温度计等多种（见表）。

为了指示温度准确，温度计玻璃应具备以下性质：

（1）热后效应小。热后效应是温度计玻璃经受温度变化后，感温泡不能保持原状的现象，使用时零点会出现上升或下降。造成零点上升的原因是：标定零点时，玻璃尚未达到最稳定状态，致使使用时玻璃结构仍在不断改变，感温泡不断缩小。解决方法是陈化后重新定标。造成零点下降的原因是：玻璃成分不适宜，感温泡经一定时间后体积变大。解决方法是采用单一的钠或钾作玻璃中的碱金属成分。

（2）具有热稳定性和化学稳定性。

（3）灯工性能良好。玻璃的粘度应适宜于灯工 *** 作，在火焰中反复加热时，玻璃表面不得发生失透现象。

（4）机械强度高。特别是最高使用温度在 400℃以上的温度计应具备优良的机械强度，以保证在高内压下体积恒定。

现一般用德国 1885年创制的耶那 16Ⅲ玻璃制造最高使用温度在 360℃以下温度计，用硼硅酸盐玻璃制造500℃以下温度计，用铝硅酸盐玻璃制造650℃以下温度计。

包括制坯、灌液、定标、刻度4个步骤。

（1）制坯：首先在毛细管玻璃料中吸入一定量汞，根据汞柱长度和粗细度选取孔径适合和均匀的毛细管。灯工焊接感温泡，对感温泡容积进行定量并封没。用稀酸清洗污附物后烘干。最后退火和陈化。

（2）灌液：将毛细管和感温泡抽真空，灌入经过清洗与蒸馏处理的纯净汞或其他感温液体，经加热清除残存空气并溢出多余汞。充入干净保护气体（氮或氢）并封闭顶端。

（3）定标：将经上述步骤的温度计置入恒温装置，在其上限温度下长时间（72h以上）处理，然后参照标准温度计在恒温槽中划线定标。棒式温度计定在毛细管玻璃棒上；内标式温度计定在乳白玻璃标度板上。定标恒温槽有低温槽（0℃以下）、冰点槽(0℃)、水槽(70～95℃)、水沸点槽(100℃)、油槽(75～300℃)和盐槽(300～600℃)等多种。

（4）刻度:在定标后的温度计玻璃棒或标度板上涂以蜡层，用刻度机刻划度线，再用氢氟酸腐蚀被刻去蜡层的玻璃表面。用热水洗净蜡层，刻度数字和标志等便清晰可见。寒暑表、体温计等也有采用木板、纸板或铝板等刻印的。