测温度这事儿,别总想着用那种冷冰冰的、像仪器说明书一样一本正经的写法。咱就像那会儿干活一样,先把手伸出去,要么凑近一点,眼一眯,感觉一下。但这种“感觉”一旦变成数据,那就得有个逻辑,得有个办法,不能硬凑。 直接测体温,主要是靠皮肤接触。你摸额头,要么摸腋窝,原理实际上就是热胀冷缩。
你看,温度高的地方,空气分子运动就了得,轻轻一碰,你的皮肤就“啪”地收回去了;温度低的,分子动得慢,皮肤就鼓了起来。
这就像你手里拿个热水瓶,刚倒进去的时候挺烫,你伸手一摸,瞬间就缩回来了;要是是个冰镇啤酒,把手放上去,手立马就发麻了。读出来的数字是温度计里的液柱走多远,跟它里面装的是红棕色的水银,还是蓝色的酒精,跟液柱大约长多长没啥关系,只要热胀冷缩那一套逻辑通了就行。 但这事儿有个坑,就是人本身。每个人不一样,有的人皮肤厚,有的人薄,有的人冷个五六度,有的人像刚出炉的面包热个三四十度,这读数就乱了。
故此测体温,得有个标准。
那会儿医院用的那种玻璃管温度计,长度可长啦,能放个半米呢。你手里的体温计也是这个理儿,怕你刚测完自己的体温,自己手后劲大,又烫了人家,那得让它自己跑出去,等它冷下来再读。 目前的数字体温计,咱们叫电子的,原理就好办些了。就是出于它有个特殊的探头,一般是那个红棕色的小铜色要么银色的金属头,你把它贴在耳后要么脖子上。核心原理还是热传导,就是热量像水流一样,从你的皮肤流到探头,再流到里面的液体,最终流到那个细小的热敏电阻要么热电偶上。当温度变化时,里面的某种物质会形成细小的物理变化,比如电阻值变大了要么电压变了。 这玩意儿有个特征,就是它不会立马就给你个有个别值。它得等探头那边的温度跟周围环境差不多,达到一个平衡状态,要么说,内部的信号电路才肯给你回话。
要是你刚测完,探头那边还是烫的,那它可能跟你手上一摸就合计不拢,得等它自己“冷静”待会儿,等信号稳定了,你按个键,立马蹦出个数字。
这就好比你去买菜,给你个秤,你得等秤把东西称平,秤砣挂着重量,秤杆才不动,这时候你才看数字。 测口腔温度的话,原理跟耳温枪差不多,也是靠热传导,但探头要包在一个金属盒子里,里面有个加热元件。你张嘴,里面的加热元件就变热了,把口腔里的空气加热,空气受热变轻,往上跑,碰到热敏探头,探头又降温,探头把热量的变化转成信号。
这玩意儿有个小毛病,就是它有个自己设定的温度。
比如它想测的是 37 度,那它得先预先把探头加热到 37 度,然后你再张嘴给它量体温。
这实际上是个小陷阱,你要是忘记预热直接量,那读数就会虚高,出于它认定你目前嘴里的东西比它预设温度要热,故此它得想“别量了”,如何也得先把自己加热到那 37 度,等它自己算对数值了,才肯给你读数。 工业测温仪,那场面就全开啦。
比如工厂里要盯机器温度,常用的有一种管状的,叫热电偶。
这玩意儿原理跟刚刚那个发热元件有点像,但差别挺大。它俩有个共同点:都是把电信号转化成温度信号,要么反过来。热电偶里的两根金属丝,一热一冷,要么一种金属一端热,另一端冷,两边形成的电压差,就是温度差异的体现。
这点跟测体温一样,都是两个点之间的温差有电压。 工业用的热电阻,一般是锰铜丝要么铂丝。原理是电阻值跟温度成正比。温度高,电阻大;温度低,电阻小。
这就好比咱们步行,脚底凉,走得慢,电阻大;脚底热,走得快,电阻小。你得把这些电阻值换算成具体的温度值,才能知道到底是多少度。 数字式红外测温仪,那是另一套逻辑了。它不靠接触,也不靠液体热胀冷缩,它是靠眼。原理是红外线,也就是热辐射。一切有温度、有能量的物体,都会向外发射红外线。忒阳晒皮肤,人晒忒阳,这些物体都在发红外线。红外线到了眼里,特别是视网膜上,被转换成电信号。
这东西有个了得处,它不受物体颜色、材质、厚度的影响。
不管是白墙、黑砖,还是刚煮熟的包子、冻硬的冰棍,只要温度够高,发出的红外线是一样多的。
故此它测的就是物体本身的温度,而不是我们摸它认定的温度。
这就像看天气,不管你是阴天还是晴天,云层厚度如何如何,云底下的忒阳温度是多少,我们是用传感器测出来的,跟人体感觉温度不一样。 测红外温度时,仪器得先发热。它有个热像仪,里面有个加热器。你开机,先让它自己发热,等它温度稳定,发射出强度、距离、角度都调好的红外线信号。
这时候你站在它旁边,仪器就光学地“看”到了这些红外线,通过镜头和传感器,把它们转换成图像,要么转换成数字信号,再显示出来。
这图里,红色的代表温度高,蓝色的代表温度低,就像电影里的温度可视化。 工业现场用数字式红外测温仪,主要是为了保险。
比如发电厂,那些炉子温度高,直接摸上去是烧红的铁,人站在那儿肯定烫死。仪器不用你动手,走那会儿,对准,读数,有难题立马报警。它测的也是红外辐射强度,跟上面说的类似,都跟物体本身温度相关。 测低温的话,原理还是热辐射,但得讲究个细节。
比如测冰箱里面的温度,要么测冷库。
这时候物体温度低,发出来的红外线就弱,就连有时候根本测不出来,特别是要是物体表面有一层灰尘,要么颜色忒浅,光线都透那会儿去了,仪器就看不见了。
这时候就得用别的办法了,比如测耳温,要么测腋温,用玻璃体温计要么电子体温计接触一下。 工业测温仪除了这些,还有个叫红外热像仪的,那是更高阶的了。它能把物体表面的温度变化,变成一幅幅彩色或黑白的照片,这叫热成像图。你在外面拍,能看到有人冻得直哆嗦,要么有人中暑,皮肤红通通,温度就高,这就一目了然。 实际上说到底,测温的各种原理,核心就是一个词:“热”。
不管是直接接触,还是远距离感应,不管是液体热胀冷缩,还是红外辐射,都是热在传递、在转化。我们只是找到了它“讲话”的规律,把它变成数字,再转成我们看得懂的语言。生活中如此多测温仪,原理五花八门,但都是为了同一个目标:让我们知道当下的温度是多少,好拍板下一步该干嘛。
这就不提了。