導語：機械式溫度計是什么？可能很多人還是不太清楚，現在隨著科技的不斷發展，機械式溫度計也在不斷演進。新材料的運用、工藝的改進，使得機械式溫度計在精度和穩定性上都有了長足的進步，未來，機械式溫度計有望在更多領域發揮重要作用，成為科研和生產中不可或缺的重要工具，下面就一起去看看機械式溫度計工作原理吧！
機械式溫度計是什么
大多數物質加熱時膨脹，冷卻時收縮。大部分溫度計正是按照熱脹冷縮的原理進行工作的。更確切地說，溫度計的工作依賴于不同物質對溫度變化的不同反應。玻璃液體溫度計是一種簡單的裝置，它可以在較大的溫度范圍內給出相對精確的讀數。這種設計從16世紀后期發明之后一直保持不變。當溫度上升，液體分子變得很活躍并且開始伸展(液體膨脹),體積增大，多出來的液體被擠到上面的毛細管中;反之，溫度降低時液體又縮回玻璃泡中。這個過程中液面所對應的刻度就是相應的溫度值。每天的最高溫度和最低溫度是相當重要的，需要通過特殊設計的玻璃溫度計來進行測量。
測量最高溫度的溫度計中的液體是液態汞(水銀),這種溫度計在感應部分與毛細管之間形成一個狹窄的通道。當溫度升高時，感應部分水銀體積膨脹，進入毛細管中;而溫度下降時，毛細管中水銀因為表面張力作用，不能通過狹窄的通道縮回感應部分中，因此，這部分水銀柱的頂端保持在最高點的位置，可以測得最高溫度。這種溫度計可以通過振動或旋轉使得水銀柱全部回到玻璃球中，當水銀柱復位后，顯示的就是當前的氣溫值。與測量最高溫度不同，測量最低溫度的溫度計裝的是低密度液體，如酒精。酒精溫度計中有一個啞鈴狀的游標。
溫度下降，酒精柱收縮到游標頂端時，游標受酒精表面張力的作用被酒精柱帶動下降。溫度上升時，酒精膨脹繞過游標，而游標由于與管壁之間摩擦力維持在原處。這種溫度計只要傾斜就可以讓游標回到酒精柱頂端，由于游標是自由移動的，所以最低溫度計必須水平放置，否則游標就會回到底部。另一種常用的機械溫度計是雙金屬片溫度計。顧名思義，這種溫度計由兩條膨脹系數相差很大的金屬薄片焊接在一起。當溫度變化時，兩種金屬片會膨脹或收縮，但是它們的變化程度是不同的，就會導致金屬片卷曲。金屬片曲率的變化對應溫度的變化。
這種雙金屬片的溫度計在氣象上的基本用途是溫度的連續自動記錄。金屬片曲率的變化可以用來移動筆桿，使其在一個順時針旋轉的校準圖上記錄溫度值。雖然很方便，但是這種溫度計獲得的讀數通常不如水銀溫度計的讀數準確。為了獲得更可靠的數值，雙金屬片溫度計必須定期與標準溫度計進行比較來校準。
機械式溫度計工作原理
機械式溫度計的工作原理主要基于物質的熱脹冷縮特性，以及不同金屬在溫度變化下的不同膨脹程度。
這類溫度計通常包含感溫元件、傳動裝置和指示裝置三個主要部分。感溫元件是溫度計的敏感部分，它直接響應溫度的變化。常見的感溫元件包括液體膨脹式和金屬膨脹式。液體膨脹式溫度計利用液體(如酒精或汞)在溫度升高時體積膨脹的特性，而金屬膨脹式溫度計則利用金屬(如鋼、銅、鐵)在溫度變化下長度變化的原理。扭轉式感溫元件則是利用金屬絲或合金在溫度變化下彈性模量發生變化，從而產生扭轉變形的原理來實現溫度測量的。
傳動裝置將感溫元件的微小變形轉換成足夠大的機械位移，以便將溫度的變化轉換成機械的位移。指示裝置是機械式溫度計的重要組成部分，它將傳動裝置轉換成的機械位移轉換成具體的溫度值。指示裝置一般是由指針、刻度盤和透鏡組成的，指針通過傳動裝置的機械位移轉動，指向刻度盤上對應的溫度刻度，透鏡可以讓顯示更加清晰。