膨脹式溫度計利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計，主要有液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計和壓力式溫度計三種。

2.3.1  液體膨脹式溫度計

常見的是玻璃管式溫度計，如右圖所示。它主要由液體儲存器1，毛細(xì)管2和標(biāo)尺3組成。根據(jù)所充填的液體介質(zhì)不同能夠測量－200～750℃范圍的溫度。

l．測溫原理

玻璃管液體溫度計是利用液體體積隨溫度升高而膨脹的原理制作而成。

由于液體膨脹系數(shù)α遠(yuǎn)比玻璃的膨脹系數(shù)α’大，因此當(dāng)溫度變化時，就引起工作液體在玻璃管內(nèi)體積的變化，從而表現(xiàn)出液柱高度的變化。若在玻璃管上直接刻度即可讀出被測介質(zhì)的溫度值。為了防止溫度過高時液體脹裂玻璃管，在毛細(xì)管頂部須留有一膨脹室。

    溫度變化所引起的工作液體體積變化為

式中：、、分別為工作液體在0℃、、時的體積；、分別為工作液體和玻璃的體膨脹系數(shù)。

可見工作液體和玻璃的體膨脹系數(shù)差越大，溫度計的靈敏度就越高，測溫精度也越高。常用工作液體種類及測量范圍見下。

玻璃液體溫度計液體材料測溫范圍

2.玻璃管液體溫度計的主要特點(diǎn)

它的優(yōu)點(diǎn)是直觀測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院等各個領(lǐng)域及日常生活中。但其缺點(diǎn)是不能自動記錄、不能遠(yuǎn)傳、易碎、測溫有一定遲延。

玻璃管溫度計所用的玻璃材料對溫度計的質(zhì)量起著重要作用。對300℃以上的玻璃溫度計要用特殊的玻璃（硅硼玻璃），500℃以上則要用石英玻璃。

3.玻璃管液體溫度計的分類

1）標(biāo)準(zhǔn)溫度計：用于精密測量和校準(zhǔn)其他溫度計，其準(zhǔn)確度高，分度值一股為0.1～0.2℃。基本誤差在0.2～0.8℃范圍內(nèi)。

2）實(shí)驗(yàn)室用溫度計；用于實(shí)驗(yàn)室的測溫。

3）工業(yè)用溫度計；用于工業(yè)測溫，其準(zhǔn)確度較低，允許誤差可在1～10℃之間。

4）電接點(diǎn)溫度計：作溫度控制用。

使用的溫度計要定期校驗(yàn)并校正其零位，對零位漂移要作修正，不合格的不能使用，校驗(yàn)方法可按有關(guān)校驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。

2.3.2  固體膨脹式溫度計

它是利用兩種線膨脹系數(shù)不同的材料制成，由桿式和雙金屬片式兩種，如圖固體膨脹式溫度計所示。除用金屬材料外，有時為了增大膨脹系數(shù)差，還選用非金屬材料，如石英、陶瓷等。

這類溫度計常用作自動控制裝置中的溫度測量元件，它結(jié)構(gòu)簡單、可靠，但精度不高。

雙金屬溫度計是利用兩種不同金屬在溫度改變時膨脹程度不同的原理工作的。工業(yè)用雙金屬溫度計主要的元件是一個用兩種或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片。為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀。當(dāng)多層金屬片的溫度改變時，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉(zhuǎn)動的指針相連，因此，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變化時，指針即可在一圓形分度標(biāo)尺上指示出溫度來。這種儀表的測溫范圍是200~650℃，允許誤差均為標(biāo)尺兩程的1%左右。這種溫度計和棒狀的玻璃液體溫度計的用途相似，但可使用在機(jī)械強(qiáng)度要求更高的條件下。

2.3.3  壓力式溫度計

壓力式溫度計是利用密閉容積內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì)，通過對工作介質(zhì)的壓力測量來判斷溫度值的一種機(jī)械式儀表。

    壓力式溫度計的工作介質(zhì)可以是氣體、液體或蒸汽，其結(jié)構(gòu)如圖壓力式溫度計所示。儀表中包括溫包1，金屬毛細(xì)管2，基座3和具有扁圓或橢圓截面的彈簧管4。彈簧管一端焊在基座上，內(nèi)腔與毛細(xì)管2相通，另一端封死為自由端。自由端通過拉桿、齒輪傳動機(jī)構(gòu)與指針相聯(lián)系。指針偏轉(zhuǎn)在刻度盤上指示出被測溫度。

壓力式溫度計由于受毛細(xì)管長度的限制，一般工作距離大不超過60m，被測溫度一般為-50—550℃。它簡單可靠、抗振性能好，具有良好的防爆性。但這種儀表動態(tài)性能差，示值的滯后較大，也不能測量迅速變化的溫度。