介绍
所有类型的压力弹簧温度计的结构和机械操作都是相同的。压力弹簧温度计的热系统包括一个金属球，毛细管和接收元件。金属球包含一个温度计液体，液体或气体或液体蒸汽，并插入温度被测量的点。灯泡与周围环境处于热平衡状态，从而产生给定的压力或流体位移。金属毛细管连接到灯泡上，并将灯泡上的压力传递到仪器上的接收元件。接收元件是波登管或压力弹簧的一种形式。它用来把温度计球内流体的位移压力转换成运动。这种运动是用来操纵指针来指示温度的。
压力弹簧温度计有三种类型:
(i)液体膨胀温度计
(ii)气体膨胀温度计和
(iii)蒸汽驱动温度计。
1.液体膨胀压力弹簧温度计
原则
它利用温度变化引起的液体体积膨胀来操作压力弹簧并指示温度。液体膨胀体积与温度的关系由立方膨胀定律给出:Vf = V0(1+BT)，其中Vf为最终体积，V0为初始体积，B为平均体积膨胀系数，T为温度。该方程表明的是线性关系，但并不完全正确，因为体积膨胀系数B随温度变化不大。工作时，在高压下将热液体充满灯泡。灯泡处温度的升高导致液体膨胀，从而引起波登管或压力弹簧的膨胀，从而表示温度。
由于温度范围广，水银是应用最广泛的热液。乙醇或甲苯也可以使用。这些液体的热膨胀大约比水银的热膨胀大六倍，从这个角度来看，使用它们是有利的。充满水银的压力温度计的温度极限约为-35至10000F。
优势
- 更大的敏感性
- 线性范围的形状
- 没有头的效果
- 没有气压的影响
缺点
- 浸效果
- 环境温度的影响。
2.GAS膨胀温度计（气体温度计）
原则
它利用温度变化引起的气体膨胀来操作压力弹簧并指示温度。最常用的气体是氮气。氢和氦也可用作气体温度计的测温流体。气体温度计主要有两种，一种是定容工作，另一种是定压工作。定容气体温度计的应用更为广泛。
它基于理想气体方程PV = RT，对于一摩尔理想气体;其中，P、V、T分别为气体的压力、体积和温度，R为通用气体常数。
因为它恒定体积下的运作,方程可以写成:T或P1 / T1 = P2 / T2µP
其中，P1和T1分别表示参考压力和温度，P2和T2分别表示未知压力和温度。如果可以用压力计计算出P2，则未知温度T2由T2 = P2T1/P1给出。
工作
一种简单的等容气体温度计的形式如图所示。
气体被密封在灯泡B中，压力由水压柱的水平差(h)记录下来。在R处的水银柱水准仪总是经过调整，使之与标记重合。灯泡内气体的压力由P2 = P1 + h给出，其中P1是大气压力。通过使用不同的气体温度计，可以测量广泛的温度范围:
氢-200℃到+500℃
氮气+500 oC ~ + 1500 oC
氦-270 oC到+ 1500 oC
这些温度计可以非常精确，从0 oc到100 oc的0.005 oc，0.1 oc约500 oc，到2 oc内，在1500 oc。
优势
- 气体的膨胀系数与液体相比要大得多。因此，气体温度计是敏感的。
- 在相似的条件下，所有气体的系数和膨胀率都一样。
- 与气体的膨胀系数相比，温度计的灯泡材料的膨胀系数可忽略不计。
- 这些气体在很宽的温度范围内均匀而有规律地膨胀。
- 与液体相比，气体的热容低。因此，即使很小的温度变化也能准确地记录下来。
- 气体可以得到纯的形式。
- 气体温度计可以在很宽的温度范围内使用。它们适合测量高温和低温。
- 用气体温度计测得的温度与热力学标尺上的温度一致。
缺点
- 气体温度计不适用于日常工作。它们又大又笨重。它们只能在一个位置使用。它们主要用于标准化和校准其他温度计。
- 环境温度影响
- 浸效果
3.蒸汽驱动温度计
原则
它通过部分充满灯泡的液体的蒸汽压来工作。蒸汽压力由压力弹簧测量，仪器根据温度进行校准。
工作
由于蒸汽压力完全取决于液体自由表面的温度，蒸汽驱动温度计仅显示存在于自由表面的温度。最常用的蒸气驱动温度计的液体包括甲基氯、二氧化硫、乙醚、甲苯、丙烷、丁烷和己烷。它的范围完全取决于灌装介质。然而，温度低至-500F和高达6000F可能被测量。
优势
- 低成本
- 易于维护
- 不需要环境温度补偿。
- 良好的响应速度
缺点
- 尺度形状是非线性的
- 头的效果
- 气压的影响
