双金属温度计的热系统包含金属灯泡，毛细管和接收元件。金属灯泡包含温度计流体，液体或气体或液体蒸汽，并且在要测量温度的点处插入。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，并将灯泡处的压力传递到仪器处的接收元件。接收元件是波登管或压力弹簧的一种形式。它用于将温度计灯泡中的流体位移压力转换为运动。该运动用于操作指示温度的指针。

双金属温度计有三种类型：

　　1.液体膨胀温度计

　　2.气体膨胀温度计和

　　3.蒸汽驱动的温度计。

　　1.液体膨胀双金属温度计

　　原理

　　它利用由温度变化引起的液体的体积膨胀来操作压力弹簧并指示温度。液体膨胀体积与其温度之间的关系由立方膨胀定律给出：Vf = V0(1 + BT)其中Vf是体积，V0是初始体积，B是体积膨胀的平均系数T是温度。该等式表示线性关系，当体积膨胀系数B随温度略微变化时，该线性关系不完全正确。工作灯泡在高压下充满热液体。灯泡的温度升高导致液体膨胀，这导致波登管或压力弹簧的膨胀，从而指示温度。

　　汞是广泛使用的热液体，因为它的温度范围很宽。也可以使用乙醇或甲苯。这些液体的热膨胀大约是汞的六倍，从这一观点来看，它们的使用是有利的。水银填充压力温度计的温度限制为约-35至10000°F。

　　2.Gas膨胀温度计(气体温度计)

　　原理

　　它利用由温度变化引起的气体膨胀来操作压力弹簧并指示温度。常用的气体是氮气。氢气和氦气也用作气体温度计中的测温流体。有两种主要类型的气体温度计，一种以恒定体积运行，另一种以恒定压力运行。定容气体温度计使用更广泛。

　　它基于理想的气体方程：PV = RT，对于1摩尔的理想气体; 其中P，V和T分别是气体的压力，体积和温度，R是通用气体常数。

　　3.驱动温度计

　　原理

　　它通过部分填充灯泡的液体的蒸气压来运行。通过压力弹簧测量蒸汽压力，并且仪器根据温度进行校准。

　　工作

　　由于蒸汽压力仅取决于液体自由表面的温度，因此蒸汽驱动的温度计仅指示存在于自由表面的温度。用于蒸气驱动温度计的常用的流体包括氯甲烷，二氧化硫，乙醚，甲苯，丙烷，丁烷和己烷。其范围完全取决于填充介质。但是，可以测量低至-500°F和高达6000°F的温度。