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第123章 双金属温度计（第1页）

在确定了以低温干馏来提高煤焦油产率，并打算尝试制作双金属温度计以解决温度测量难题后，王珏便全身心地投入到了双金属温度计的制作筹备当中。

他深知，这一小小的温度计，或许将成为他们大规模生产煤焦油与沥青的关键突破口，也将第一次在大明将温度量化。、

制作双金属温度计的原理，乃是基于不同金属在受热时膨胀程度的差异。当两种金属紧密贴合在一起，受热后便会因膨胀系数的不同而发生弯曲，通过测量这种弯曲程度，便能间接推算出温度的高低。

然而，原理虽简单，真正付诸实践却困难重重。首要的难题便是金属材料的选择。

王珏带着二狗穿梭于北平城内内外的各个金属工坊，四处打听、寻觅合适的金属。他们需要两种膨胀系数差异较大的金属，经过多方探寻与试验，最终还是选定了黄铜与铁。

黄铜受热时膨胀较为明显，而铁的膨胀系数相对较小，二者的组合在理论上能够产生较为显着的弯曲形变，从而满足温度计的测量需求。而且在当下，黄铜和铁也是最容易获得的金属。

材料选定之后，便是如何将两种金属加工并紧密结合在一起。王珏与匠人们反复商议，最后才得知原来在大明已经有了简单的焊接技术，于是便采用了镶嵌与焊接相结合的工艺。

朱高炽忙着北平的建设和筹备赈灾事宜，王珏不好意思打扰，便决定自己找个铁匠铺，找工匠尝试。

王珏让铁匠用黄铜和铁打造长长的薄片，先将黄铜薄片与铁片仔细打磨平整，确保二者表面光滑无瑕，然后让匠人在铁片上精心开凿出一道道细小的凹槽，将黄铜薄片精准地嵌入其中，再运用焊接技术，将接口处严丝合缝地焊接起来，使得两种金属如同一体，能够协同对温度变化做出反应。

在制作双金属片的过程中，对于其尺寸与厚度的把控也是至关重要的环节。王珏经过多次计算与试验，确定了合适的双金属片长度与宽度，既要保证其能够产生足够明显的弯曲，又不能因过长过宽而影响温度计的灵敏度与响应速度。

而厚度方面，则需要在保证强度的前提下，尽可能地薄，以便能够更加敏锐地感知温度的细微变化。每一片双金属片的制作，都凝聚着王珏与匠人们的心血与智慧，任何一点细微的瑕疵都可能导致整个温度计的失灵。

双金属片制作完成后，接下来便是指针与刻度盘的设计与安装。指针同样是选择了黄铜这种材质，工匠按照王珏的要求经过精细打磨与加工，使其能够在双金属片的带动下灵活转动，准确地指示出温度数值。

在将双金属片与指针连接的环节，王珏又遭遇了新的挑战。如何确保二者之间的连接既稳固又不会影响指针的转动顺畅性，成为了亟待解决的问题。王珏只知道是通过杠杆原理将双金属片的弯曲转变为让指针转动的动力，但是具体该制作成什么样，他还真不清楚。

不过王珏相信只要自己说明原理，以工匠们的经验、智慧和技艺，应该能够解决这个问题，他与工匠们经过无数次的尝试与改进，他们采用了一种特殊的连接装置，通过一个小巧的转轴与连杆，将双金属片的形变巧妙地转化为指针的转动，并且在连接部位添加了油脂，以减少摩擦阻力，保证指针能够自由灵活地在刻度盘上移动。

核心的测量部件和传动结构解决了，王珏便开始设计表盘和刻度。他精心绘制了刻度盘的样式，让铁匠帮忙打造出黄铜材质的表盘，安装在现在还是半成品的温度计上，但是刻度的标定，才是能否准确显示温度值的关键。

为了标定温度，王珏准备好了冰水混合物和开水，将温度计分别放入其中，用来标定0℃和100℃，好在这个季节冰水混合物很容易得到，要不然还得先用硝石制冰。

王珏将0℃和100℃的指针位置标记好，以此将刻度均匀地划分在圆盘之上，从低温到高温，每一个刻度都代表着一定的温度差值。

与此同时，温度计的外壳制作也不容忽视。王珏选用了一种质地坚硬、耐热性良好的陶瓷来制作外壳，既能有效地保护温度计内部的双金属片与传动装置，又能够耐受干馏过程中的高温环境。

陶瓷外壳经过精心烧制，表面光滑细腻，具有良好的密封性，能够防止外界灰尘、湿气等因素对温度计内部结构的干扰与破坏。

在组装温度计的过程中，每一个部件的安装顺序与精度都有着严格的要求。王珏亲自把关，指导匠人们小心翼翼地将双金属片、指针、刻度盘等部件依次装入陶瓷外壳之中，仔细调整各个部件之间的位置与间隙，确保温度计整体结构紧凑、稳定，能够正常工作。

然而，当第一支双金属温度计初步组装完成后，王珏发现其测量精度并不理想。经过仔细检查与分析，原来是在双金属片的制作过程中，由于金属材料的纯度以及加工工艺的微小差异，导致不同批次的双金属片在相同温度下的膨胀程度存在一定偏差。这一问题让王珏陷入了沉思，他意识到，要想提高温度计的精度，必须对金属材料的质量把控以及加工工艺进行进一步的优化与标准化。

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于是，王珏又重新回到金属材料的选材环节，与供应商们深入沟通，要求他们提供更高纯度、质量更加稳定的黄铜与铁。同时，他对匠人们的加工工艺进行了更加严格的规范与培训，制定了详细的操作流程与质量检验标准，从金属的切割、打磨、镶嵌、焊接，到双金属片的成型与测试，每一个步骤都进行了精细化管理，力求将每一个可能影响温度计精度的因素都控制在最小范围内。

不少铁匠因为王珏这些严格的要求都打起了退堂鼓，但是一想到王珏提供的丰厚报酬，还有以后王珏也会长期稳定的购买，要是做成了，以后也算有了稳定的收入，这才咬着牙坚持下来。

经过一段时间的努力与改进，新一批双金属温度计制作完成。王珏迫不及待地对其进行了测试，将温度计分别放置在不同温度的环境中，与一些之前制作的精度较高的温度计进行对比测量。

结果显示，新制作的双金属温度计在测量精度上有了显着的提高，误差范围大大缩小，基本能够满足煤焦油干馏过程中对温度测量的需求。但王珏并未因此而满足，他深知，科技的进步永无止境，只有不断追求更高的精度与更好的性能，才能在工业生产中发挥更大的作用。

他开始思考如何进一步提高双金属温度计的灵敏度，使其能够更加快速、准确地响应温度的变化。凭借着自己前世的专业知识，王珏知道通过改变双金属片的形状与结构，可以在一定程度上提高其灵敏度。他让工匠们尝试将双金属片设计成螺旋形，这样当温度变化时，螺旋形的双金属片能够产生更大的形变，从而带动指针更加明显地转动，大大提高了温度计的灵敏度。

然而，螺旋形双金属片的制作工艺更加复杂，对加工精度的要求也更高，需要匠人们具备更加精湛的技艺与耐心。王珏与匠人们一起，再次投入到艰苦的试验与改进之中。他们不断调整螺旋形双金属片的螺距、圈数以及厚度等参数，经过无数次的失败与尝试，终于成功制作出了灵敏度更高的螺旋形双金属温度计。

这种新型温度计不仅在测量精度上表现出色，而且能够更加迅速地感知温度的变化，可以为煤焦油干馏过程中的温度控制提供了更加可靠的保障。

随着双金属温度计的制作逐渐趋于完善，王珏开始将其应用于煤焦油的低温干馏试验之中。他在反应釜周围合理布置了多个温度计，以便能够全面、准确地监测干馏过程中的温度变化

。在试验过程中，根据温度计反馈的温度数据，王珏能够更加精准地控制加热火力的大小与时间，使得煤炭的干馏过程更加稳定、高效。

通过对干馏温度相对精确的控制，煤焦油的产率得到了进一步的提高，而且产品质量也更加稳定、纯净。王珏看着那从收集容器中分离出来的色泽乌黑、质地均匀的煤焦油，心中满是欣慰与自豪。

二狗和王珏的两个学生见王珏这段时间忙的不可开交，人日渐憔悴，心里担心的同时也懊恼帮不上忙，虽然王珏已经讲了热胀冷缩的原理和双金属温度记得制作原理，但是他们也是一知半解，毕竟没有经过系统的学习过这些知识，很难实现学以致用。

而对于自己的学生，王珏也布置了一个小小的额作业，他告诉杨蒙和付恩卿，虽然大部分物质都是热胀冷缩，但是确实有意见生活和生存必需之物，在特定的温度范围内，是恰恰相反的，如果杨蒙和付恩卿能够找到，王珏不仅会给他们大红包作为奖励，也会开始系统的教授自己所学。

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