双金属温度计工作原理详解：从热膨胀系数差异到指针偏转

　　热膨胀系数差异：形变的基础

　　双金属温度计由两种金属（如黄铜与镍铬合金）通过轧制或焊接工艺紧密贴合而成。这两种金属的热膨胀系数（材料单位温度变化时的长度变化率）存在显著差异。当温度升高时，热膨胀系数较大的金属（如黄铜）伸长量更多，而热膨胀系数较小的金属（如镍铬合金）伸长量较少。这种差异导致双金属片在受热时向热膨胀系数较小的一侧弯曲，形成弧形或螺旋形变形。

　　形变传递与指针偏转

　　双金属片的弯曲变形通过机械结构传递至指针系统。常见设计有两种：

　　平直型：双金属片一端固定，另一端自由弯曲，直接连接指针轴。温度变化时，自由端的位移通过杠杆放大，驱动指针在刻度盘上偏转。

　　螺旋型：双金属片绕成螺旋状，受热时螺旋圈数变化，通过齿轮传动机构将微小形变转换为指针的大角度偏转，提高测量灵敏度。

　　温度指示与刻度校准

　　指针的偏转角度与温度变化呈线性关系，刻度盘根据双金属片的材料特性预先标定。例如，若黄铜与镍铬合金的热膨胀系数差为Δα，双金属片长度为L，温度变化ΔT时，弯曲量ΔL=Δα·L·ΔT。通过设计合理的机械传动比，可将ΔL转换为指针的角位移，实现温度的直观读取。

　　双金属温度计结构简单、成本低廉，广泛应用于工业现场的温度监测，但其精度受材料均匀性、环境振动等因素影响，通常适用于±1℃~±2℃的测量场景。