测量气温的仪器是
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 03:35:37
测量气温的仪器是
测量气温的仪器是
测量气温的仪器是
气温的测量仪器
气温是衡量空气冷热程度的物理量,表示空气分子运动的平均动能的大小.我们通常用摄氏温标(t)来表示,也有用华氏温标(F)表示的,理论研究工作中常用绝对温度(T)表示,其换算关系为:
t = 5*( F—32 ) /9
t = T — 273.15
地面气温一般指距地面1.25—2.0米处的大气温度.测量时,为了防止太阳辐射对观测值的影响,测温仪器必须放在百叶箱或防辐射罩内,并且还要满足测量元件有良好的通风条件.
测量气温的仪器常用的有以下几种:
(1)玻璃温度计:
感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱,与感应部分相连的示度部分是一端封闭、粗细均匀的玻璃毛细管,测温液体通常用水银、酒精或甲苯等.由于玻璃球内液体的热胀系数远大于玻璃,毛细管中的液柱会随温度变化而升降.常用的玻璃温度计有最高温度表,最低温度表和干湿球温度表.
a) 最高温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最高温度的,它的构造是在球部底处置一根玻璃针,直伸到毛细管口,使毛细管口变狭.温度上升时,水银膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管上升.温度下降时,因无足够压力使水银挤过狭管回到球部,水银柱就在狭管处断裂,于是狭管以上这段水银柱的顶端,就保持在过去一段时间内温度表曾感受到的最高温度示度上,因而可测得最高温度.
(图:最高温度表)
b) 最低温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最低温度的,它用酒精作测温液,在毛细管内放一枚游标,温度上升时,酒精膨胀可越过游标上升,而游标本身由于顶端对管壁有足够的摩擦力,能维持在原处不动.温度下降时,酒精柱收缩到与游标顶端相接触时,由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大,使游标不致突破酒精柱顶而借液面的表面张力带动游标下滑.也就是说,游标只能降低,不能升高.所以,游标离球部较远一端的示度,就是一定时间间隔内曾经出现过的最低温度.
(图:最低温度表)
(图:干湿球温度表)
c) 干湿球温度表:用一对并列装置的,形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表.当空气未饱和时,湿球因表面蒸发需要消耗热量,从而使湿球温度下降.与此同时,湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给.当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时,湿球温度就不再继续下降,从而出现一个干湿球温度差.干湿球温度差值的大小,主要与当时的空气湿度有关.空气湿度越小,湿球表面的水分蒸发越快,湿球温度降得越多,干湿球的温差就越大;反之,空气湿度越大,湿球表面的水分蒸发越慢,湿球温度降得越少,干湿球的温差就越小.当然,干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关,如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关.可以根据干湿球温度值,并将一些其它因素考虑在内,从理论上推算出当时的空气湿度来.干湿球温度表是当前测湿的主要仪器,但不适用于低温(-10℃以下)使用.
(2) 金属温度计:(图:金属温度计)
是能够自动记录气温连续变化的仪器.感应元件是双金属片,由膨胀系数相差较大的两片金属焊接成,将其一端固定,另一端随温度变化而发生位移,位移量与气温接近线性关系.自记系统由自记钟,自记笔组成,自记笔与放大杠杆相连并受感应元件操纵.
(3) 金属电阻温度表:
利用金属丝的电阻正比于温度变化的原理制成.常用的金属丝有铂丝、铜丝、铁丝等三种,阻值在几十—100欧之间,其中铂丝稳定性最好,可用来作标准温度表.电阻温度表适用于遥测.
(4) 热敏电阻温度表:
感应元件由几种金属氧化物混合烧结成的导体电阻,电阻值通常几十千欧,其电阻温度系数大,灵敏度高于金属电阻温度表,但稳定性稍差,广泛应用于高空遥测.
(5)温差电偶温度表:
利用温差电现象制成,将A和B两个物理和化学性质不同金属导体,连接成一个闭合回路,称为热电偶.测量时,将热电偶一个接点置于恒温条件(如冰水溶液中)称参考端,另一个接点放在欲测物体上称工作端,两个接点的温度不同,就会产生温差电动势,电动势正比于两接点的温度差.气象常用的铜—康铜热电偶温差电动势只有几十微伏,所以,为了提高测温灵敏度,常将几十对热电偶串接起来组成热电堆.热电偶温度表可用于遥测,在日射仪器和小气候观测中被广泛应用.
温度计