乙烯基醚

[拼音]:boli wenduji

[英文]:glass themometer

用於測量溫度的玻璃儀器。簡稱溫度計。一般採用孔徑均勻的玻璃毛細管制成。管的外壁標有刻度,一端封閉,另一端焊接感溫泡,內盛膨脹係數大於玻璃的水銀(又稱汞)、酒精等感溫液體。當環境溫度變化時,感溫液體體積隨之變化,造成毛細管中液柱升降。根據液頂標度讀出溫度值。玻璃溫度計結構簡單,使用方便,測量準確。

17世紀初,出現開口的充水溫度計。1611年伽利略用酒精代替水作感溫液體。1665年R.博伊爾第一次製成封閉溫度計。1693年E.布瓦洛用水銀作感溫液體。1714年,德國物理學家D.G.華倫海特製成作為溫度標準的玻璃水銀溫度計。他以氯化銨與水的混合物的溫度為 0度,以冰水混合物(冰點)的溫度為32度,以水的沸點為212度,在冰點和沸點之間等分180格,每1等分記為1°F,稱華氏溫標。美國和加拿大現仍使用華氏溫標。1742年,瑞典天文學家A.攝爾西烏斯將冰點定為100度,水沸點定為0度,其間等分100格,每1等分記為1°C,1745年,瑞典的 C.von林奈將這兩個固定點顛倒過來,稱攝氏溫標。規定用 t代表國際實用攝氏溫度。現在世界上大多數人使用這個溫標。1848年,英國人開爾文提出以熱力學第二定律為理論基礎的熱力學溫標,又稱絕對溫標。它以-273.15℃為絕對溫度零,單位為開爾文(K),規定用T代表熱力學溫度。開爾文 (K)與攝氏度(℃)等分完全相同。3種溫標的換算關係是:

例如水的沸點為攝氏100℃,華氏為212°F,絕對溫度為373.15K(圖1)。

種類

玻璃溫度計由感溫泡、毛細管、標度線、中間泡和安全泡等部分組成。按基本結構形式分為棒式和內標式兩種(圖2)。感溫泡中盛裝感溫液體,感溫液體受熱後沿毛細管內孔上升,按標度線指示的液麵即得出溫度值。高溫溫度計中需設中間泡,以增高測溫起點。安全泡設於毛細管頂端,當溫度超出設定範圍時,感溫液體進入安全泡,以免漲壞毛細管。玻璃溫度計還可按用途分為標準溫度計、量熱溫度計等多種(見表)。

溫度計玻璃

為了指示溫度準確,溫度計玻璃應具備以下性質:

(1)熱後效應小。熱後效應是溫度計玻璃經受溫度變化後,感溫泡不能保持原狀的現象,使用時零點會出現上升或下降。造成零點上升的原因是:標定零點時,玻璃尚未達到最穩定狀態,致使使用時玻璃結構仍在不斷改變,感溫泡不斷縮小。解決方法是陳化後重新定標。造成零點下降的原因是:玻璃成分不適宜,感溫泡經一定時間後體積變大。解決方法是採用單一的鈉或鉀作玻璃中的鹼金屬成分。

(2)具有熱穩定性和化學穩定性。

(3)燈工效能良好。玻璃的粘度應適宜於燈工操作,在火焰中反覆加熱時,玻璃表面不得發生失透現象。

(4)機械強度高。特別是最高使用溫度在 400℃以上的溫度計應具備優良的機械強度,以保證在高內壓下體積恆定。

現一般用德國 1885年創制的耶那 16Ⅲ玻璃製造最高使用溫度在 360℃以下溫度計,用硼矽酸鹽玻璃製造500℃以下溫度計,用鋁矽酸鹽玻璃製造650℃以下溫度計。

製造

包括製坯、灌液、定標、刻度4個步驟。

(1)製坯:首先在毛細管玻璃料中吸入一定量汞,根據汞柱長度和粗細度選取孔徑適合和均勻的毛細管。燈工焊接感溫泡,對感溫泡容積進行定量並封沒。用稀酸清洗汙附物後烘乾。最後退火和陳化。

(2)灌液:將毛細管和感溫泡抽真空,灌入經過清洗與蒸餾處理的純淨汞或其他感溫液體,經加熱清除殘存空氣並溢位多餘汞。充入乾淨保護氣體(氮或氫)並封閉頂端。

(3)定標:將經上述步驟的溫度計置入恆溫裝置,在其上限溫度下長時間(72h以上)處理,然後參照標準溫度計在恆溫槽中劃線定標。棒式溫度計定在毛細管玻璃棒上;內標式溫度計定在乳白玻璃標度板上。定標恆溫槽有低溫槽(0℃以下)、冰點槽(0℃)、水槽(70~95℃)、水沸點槽(100℃)、油槽(75~300℃)和鹽槽(300~600℃)等多種。

(4)刻度:在定標後的溫度計玻璃棒或標度板上塗以蠟層,用刻度機刻劃度線,再用氫氟酸腐蝕被刻去蠟層的玻璃表面。用熱水洗淨蠟層,刻度數字和標誌等便清晰可見。寒暑表、體溫計等也有采用木板、紙板或鋁板等刻印的。