Un dels paràmetres físics més importants que s'estudien, s'observen i es corregeixen més sovint, ja sigui la vida quotidiana d'una persona, els cicles de producció o la investigació de laboratori, és l'indicador de temperatura. Depenent de les propietats, les característiques tècniques i el mecanisme de funcionament determinant, hi ha una certa classificació dels dispositius de mesura de la temperatura en tipus separats: dispositius líquids convencionals o mesuradors electrònics i làser complexos, avançats, que són una alternativa digna al termòmetre familiar familiar. Per descomptat, el lloc d'aplicació d'aquests dispositius és un factor fonamental i decisiu.
Tipus d'instruments per mesurar la temperatura
Els dispositius per dur a terme les investigacions necessàries, inclòs un dispositiu per mesurar la temperatura de l'aire, difereixen pel seu disseny, així com pel principi de funcionament, queutilitzat per a les mesures. Ús prou estès en termòmetres de contacte i remots, també anomenats piròmetres. A més, la classificació dels grups d'instruments de mesura de temperatura:
- Termòmetres d'expansió líquida de vidre i metall, que treballen amb la propietat de canviar el volum dels cossos a diferents temperatures. El seu rang d'acció és de -190 a +500 °С.
- Termòmetres manomètrics que utilitzen la relació entre el canvi de temperatura d'una substància gasosa col·locada en un volum tancat i la pressió. Treballar a valors de -160 a +600 °C.
- Els termòmetres de resistència elèctrica funcionen basant-se en la capacitat dels materials conductors de canviar la resistència elèctrica a mesura que s'escalfen i es refreden. Eficaç a temperatures de -200 a +650 °С.
- Convertidors termoelèctrics - termoparells. Intervenen en el rang de 0 a +1800 °C. Aquests instruments de mesura de temperatura utilitzen la propietat de dos metalls i aliatges metàl·lics diferents per generar una força electromotriu quan canvia la temperatura de la unió.
- Dispositiu per determinar la temperatura de +100 a +2500 °С - piròmetre de radiació (fotoelèctric, òptic, radiació). L'acció es deu al fet que l'indicador fix afecta la quantitat de calor irradiada pel cos. Es refereix al tipus de mesura sense contacte. Hi ha piròmetres estacionaris i mòbils, de baixa i alta temperatura.
Termòmetres i sensors
Segons una altra classificació de dispositius de fixació de calores divideixen en termòmetres i sensors de temperatura.
Els primers són instruments mecànics, com ara indicadors plens de gas, bimetalls, mesuradors de temperatura de vidre i controladors combinats.
Els sensors tèrmics són dispositius electrònics avançats ultra precisos per fixar lectures de temperatura en líquids i sòlids. Aquests haurien d'incloure termòmetres de resistència, termoparells, transductors de lectures de sensors i dispositius de senyalització equipats amb mecanismes de relé.
Els detectors tèrmics més recents estan equipats amb una interfície USB, memòria per guardar i analitzar estudis i un punter làser.
mesuradors de temperatura de l'aigua
Cada dispositiu individual per mesurar la temperatura de l'aigua, solucions fredes i calentes es caracteritza per un principi de funcionament especial. Hi ha dispositius universals que també són adequats per mesurar indicadors d'aire.
Termòmetres de líquid
Els comptadors de líquids de vidre són coneguts com els termòmetres més elementals i precisos, que estan disponibles en recte i en angle. I l'àmbit de la seva aplicació és l'anàlisi d'equips tecnològics, així com de serveis públics (mesures en canonades). Els dispositius són adequats per a valors de -35 a +600 °C, i el mercuri s'utilitza més sovint com a element sensible i les lectures es registren a escala.
Depenent del lloc d'aplicació i de les característiques estructurals, es distingeixen dispositius mèdics, tècnics, d'electrocontacte, líquids, enganxats i altres.
S'ha seleccionat un dispositiu específic per mesurar la temperatura de l'aigua tenint en compte l'error de mesura admissible.
Dispositius per determinar la temperatura de l'aire
El primer dispositiu per mesurar la temperatura de l'aire és un termòmetre de vidre, l'element líquid actiu en el qual pot ser mercuri, alcohol etílic, toluè i altres substàncies.
Els mesuradors de mercuri d' alta precisió són enganxats i amb una escala de vidre incrustada. Tenen una demanda en la investigació de laboratori en diversos camps de la producció i la medicina. El termòmetre de pal està equipat amb un tub capil·lar graduat resistent a la calor transparent, i el segon tipus de comptadors es caracteritza pel fet que les divisions d'escala es troben darrere d'ell en una placa separada i tot el mecanisme està protegit per una caixa feta de vidre durador.
Si hi ha contactes elèctrics al dispositiu, s'anomena alarma tèrmica i el líquid sensible dins del dipòsit i del capil·lar mostra la temperatura real de l'espai circumdant.
Característiques dels termòstats i les alarmes
A més dels anteriors, hi ha altres dispositius per mesurar la temperatura. Per exemple, com a controladors de temperatura i dispositius de senyalització, els dilatòmetres de varetes s'utilitzen amb peces sensibles fetes d'aliatges metàl·lics diferents, que s'allargan quan s'escalfen en una quantitat diferent.
El mateix principi caracteritza un altre tipus de termòmetre: bimetàl·lic, amb una molla sensible a la temperatura inserida soldada a un parell de metallsplaques amb diferent dilatació tèrmica. En el procés d'escalfament, la molla es doblega cap a la placa d'un coeficient tèrmic inferior i l'indicador de temperatura requerit es troba per la magnitud de la corba.
Electrotermòmetre
Per a l'enregistrament remot dels paràmetres tèrmics de l'entorn en el rang de -15 a +125 ° C, un dispositiu de mesura de temperatura sense contacte, un electrotermòmetre d'aspiració, és excel·lent. El seu dispositiu inclou un mesurador i un sensor connectats entre si mitjançant un cable.
L'element sensor és el cable de coure més prim del sensor, enrotllat en espiral sobre un marc de filament.
Quins són els dispositius per mesurar la temperatura corporal
La temperatura corporal es mesura habitualment amb un termòmetre. Però avui dia hi ha molts altres termòmetres que difereixen en aparença i principis bàsics de funcionament.
Els aparells més comuns als quals pertany el nostre termòmetre treballen en l'expansió tèrmica de mercuri, querosè, alcohol i altres líquids. Són barats, pràctics i raonablement precisos, especialment els de mercuri, encara que el contingut verinós de la fràgil caixa de vidre comporta algun risc.
Un dispositiu electrònic o digital per mesurar la temperatura corporal mostra el valor desitjat gràcies al sensor integrat, però el seu cost és molt superior al preu dels "col·legues" líquids. Aquests termòmetres són de contacte.
Els piròmetres d'infrarojos no requereixen contacte directepersona, actuant a distància. Un sensor ultrasensible llegeix la quantitat de radiació en 2-15 segons, mostrant el resultat a la pantalla. Aquests instruments de mesura de temperatura sense contacte són perfectes per a famílies amb nens petits, situacions de mal altia del son, etc. A més, són aplicables a la cuina domèstica i s'utilitzen tipus més potents en energia elèctrica, obres de construcció, metal·lúrgia i altres indústries.
Quan es necessita un piròmetre remot
Sovint hi ha situacions en què és impossible o simplement inconvenient mesurar la temperatura per contacte. És en aquests casos que necessitareu un piròmetre, un dispositiu per mesurar la temperatura a distància, és a dir:
- en mesurar indicadors de cossos molt escalfats o un ambient tòxic;
- amb un accés difícil i amb un petit error, podeu fer mesures a una distància de desenes de metres;
- en observar mecanismes en moviment, i això trigarà una fracció de segon;
- quan es diagnostica la seguretat elèctrica d'un edifici, quan aquest mesurador és convenient per a l'exploració remota en nombroses zones remotes.
Quins dispositius poden mesurar la temperatura del metall
A la indústria metal·lúrgica, els aliatges de metall fos requereixen un instrument resistent per mesurar altes temperatures.
Els piròmetres ja descrits anteriorment es consideren com a tals. Fixen la radiació de calor a distància,caracteritzant la temperatura real del metall. En condicions difícils d'indicadors de calor ultra alt, el mètode sense contacte és ideal. La pantalla LCD mostra les dades següents:
- temperatura real Fahrenheit i Celsius;
- temperatures a la frontera;
- càrrega de la bateria.
La màxima precisió de la variable mesurada només es pot aconseguir quan no hi ha interferències entre l'objecte i l'instrument remot en forma de vapors o sòlids que absorbeixen la calor. Si cal prendre mesures de l'aliatge metàl·lic a la cullera de transport o durant l'embotellament, s'ha d'acceptar la condició que l'indicador de temperatura sigui inferior al real i es determinarà mitjançant càlculs.
Per evitar la imprecisió d'aquest mètode, s'utilitza un altre dispositiu per mesurar la temperatura del metall, és a dir, el simulador de cos negre. Es submergeix a la fosa i es presenta en forma de tub amb un extrem tancat o obert, un con buit o una copa de metall refractari. De qualsevol manera, el mesurador de temperatura ha de tenir una resistència tèrmica superior, una resistència química i una conductivitat tèrmica excel·lent per oferir lectures excepcionalment precises.
Mesurar la temperatura del motor
El funcionament a llarg termini, així com les reparacions periòdiques de màquines i mecanismes, requereixen la presència d'equips especials, que inclouen un dispositiu per mesurar la temperatura del motor. Aquests inclouen termoparells, termistors i termòmetres d'expansió.
Termoparells: molt pràctics i amplesdispositius coneguts entre els automobilistes per mesurar la temperatura de superfícies, bobinatges i la cavitat interna del motor. Amb aquests sensors de temperatura, podeu registrar dades fins i tot en zones de difícil accés del motor, en ranures i nuclis. Són dos cables aïllats de metall diferent amb els extrems soldats per un costat, que es col·loquen en un punt determinat de mesura. Els segons extrems estan connectats a un mil·livoltòmetre i un termòmetre, i la suma de les seves lectures determina el valor real de la temperatura.
Els termòmetres d'expansió de mercuri i alcohol són molt convenients per prendre les mesures necessàries en zones accessibles: el bobinat, la superfície oberta de diverses parts, així com el flux d'aire que surt (o entra) del motor. Els termistors en forma de bobinat de fil de coure es munten simultàniament en diversos llocs del motor, encenent-los al seu torn, prenent lectures fixes i determinant el valor mitjà.
Instruments secundaris utilitzats en mesures de temperatura
Intentem definir què és un dispositiu de mesura de temperatura secundari industrial. De fet, aquest dispositiu automàtic és una addició important al comptador principal, capturant i convertint els indicadors enregistrats en una forma llegible. És necessari per a la implementació d'un control clar, senyalització i regulació oportuna de la temperatura en aquells casos excepcionals en què es produeixen desviacions dels paràmetres especificats per les condicions de funcionament. Els aparells elèctrics secundaris estacionaris i portàtils es separen per separat.
Normalment electrodomèstics secundarisper mesurar la temperatura tenen una caixa d'acer protectora duradora i estan equipades amb una escala graduada. Els valors s'enregistren segons el diagrama registrat a partir de termoparells, extensometres, termòmetres de resistència, convertidors i altres dispositius.
Tenint en compte diverses maneres de presentar la informació, els dispositius secundaris s'han de dividir en enregistrament i indicació, únic i multicanal, de doble funció i d'un sol rang. En presència d'un mecanisme de senyalització, aquests dispositius indiquen instantàniament un canvi de temperatura inacceptable que és diferent del valor requerit. Això ajuda a mantenir el flux lògic de totes les reaccions i processos tecnològics en què estan implicats.
Amb tota la varietat d'aparells que registren els indicadors de temperatura de gasos, líquids i sòlids, s'ha d'enfocar seriosament l'elecció del dispositiu desitjat. Els factors principals que s'han de tenir en compte són els límits admissibles dels valors de temperatura, la distància màxima a la qual es poden prendre mesures (albirament), la precisió. I, per descomptat, es té en compte l'abast d'ús d'un tipus concret de termòmetre.
