Повечето хора смятат, че термометрите измерват температурата и това е вярно, но има различни видове.
Термометърът, който се използва за измерване на температурата ви, когато сте болен, не е особено полезен при измерване на температурата на разтопено олово, например. Освен това някои неща са твърде малки, твърде големи или твърде далечни, за да се използва стандартен термометър с крушка, за да се определи температурата му.
НАЙ-ДОБРИТЕ ИЗМЕРВАТЕЛНИ ИНСТРУМЕНТИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ТЕМПЕРАТУРАТА
Индекс на съдържанието
ПИРОМЕТЪР
ТЕРМОМЕТЪР
ТЕРМИЧНА КАМЕРА
ИНФРАЧЕРВЕН ТЕРМОМЕТЪР
МОБИЛНА ТЕРМИЧНА КАМЕРА
Кои са основните измервателни уреди за измерване на температурата?
Независимо дали става въпрос за термометър или термодвойка, те са различни измервателни уреди, които измерват температурата.
Устройства за измерване на температура и температурни сензори за измерване на температурата.
Температурата се определя като енергийното ниво на материята, което може да се докаже от някаква промяна в тази материя. Уредите за измерване на температура имат голямо разнообразие и може да се види едно общо нещо: всички те измерват температурата, като откриват някаква промяна във физическата характеристика.
Основните основни видове уреди за измерване на температура, които ще разгледаме тук, са термодвойки, резистивни температурни устройства (RTD, термистори), инфрачервени радиатори, биметални устройства, устройства за разширяване на течността, промяна на молекулярното състояние и силициеви диоди.
Термодвойки
Термодвойките са устройства за напрежение, които показват измерването на температурата с промяна в напрежението. С увеличаване на температурата, изходното напрежение на термодвойката се увеличава, не е задължително по линеен начин.
Често термодвойката се намира в метален или керамичен щит, който я предпазва от излагане на различни среди. Предлагат се и метално облечени термодвойки с много видове външни покрития, като тефлон, за безпроблемна употреба в силни киселини и разяждащи разтвори.
Устройства за измерване на резистивна температура
Резистивните устройства за измерване на температурата също са електрически. Тези измервателни уреди използват друго свойство на материята, за да променят температурата, това е съпротивлението.
Двата вида резистивни инструменти, с които се занимаваме, са метални резистивни температурни устройства (RTD) и термистори.
Резистивните измервателни устройства за температура обикновено са по-линейни от измервателните уреди с термодвойки. Те се увеличават в положителна посока, а съпротивлението се увеличава с повишаване на температурата. От друга страна, термисторът има съвсем различен тип конструкция. Това е изключително нелинейно полупроводниково устройство, което ще намалява съпротивлението с повишаване на температурата.
Инфрачервени сензори
Инфрачервените измервателни устройства са безконтактни инструменти. Например, ако държите конвенционално инфрачервено измервателно устройство в предната част на бюрото без контакт, сензорът ще ви каже температурата на бюрото поради излъчването му.
При безконтактно събиране на данни за ледена вода, устройството ще извърши измерването под 0 ° C. Това се дължи на изпарението, което минимизира отчитането на температурата.
Биметални устройства
Биметалните инструменти се възползват от разширяването на металите при нагряване. В тези измервателни устройства два метала са механично прикрепени към указател. При нагряване едната страна на биметалната лента ще се разширява повече от другата. И когато се ориентира правилно към показалеца, се показва измерването на температурата.
Предимствата на биметалните измервателни уреди са преносимост и независимост от източник на захранване. Въпреки това, те обикновено не са толкова точни като електрическите измервателни уреди и не можете лесно да запишете температурната стойност, както при електрическите устройства като термодвойки или RTD; но преносимостта е определено предимство за правилното приложение.
Термометри
Термометрите са добре познати уреди за измерване на разширение на течности, които също се използват за измерване на температурата. Най-общо казано, те се предлагат в две основни класификации: живачен тип и органичен, обикновено червен, течен тип. Разграничението между двете е забележимо, тъй като измервателните уреди за живак имат определени ограничения, когато става въпрос за това как те могат безопасно да бъдат транспортирани или изпратени.
Например живакът се счита за замърсител на околната среда, така че счупването може да бъде опасно. Не забравяйте да проверите настоящите ограничения за въздушния транспорт на живачни продукти преди en
Инструменти за измерване на състоянието
Устройствата за измерване на температурата при промяна на състоянието измерват точно това: промяна в състоянието на материала, причинена от промяна в температурата, като промяна от лед към вода и след това до пара. Наличните в търговската мрежа измервателни уреди от този тип са под формата на етикети, гранули, пастели или лакове.
Например, етикетите могат да се използват на пароуловители. Когато капанът се нуждае от настройка, той се загрява; тогава бялата точка на етикета ще показва повишаване на температурата чрез почерняване. Точката остава черна, дори ако температурата се нормализира.
Промяната на държавните етикети показва измерването на температурата в ° F и ° C. При тези видове устройства бялата точка става черна, когато надвишава показаната температура; и това е необратим сензор, който остава черен, след като промени цвета си. Температурните етикети са полезни, когато се нуждаете от потвърждение, че температурата не е надвишила определено ниво, може би по инженерни или правни причини по време на изпращането.
Тъй като инструментите за промяна на състоянието не са електрически като биметалната лента, те имат предимство в определени приложения. Някои форми от това семейство сензори (лак, пастели) не променят цвета си; маркировките, направени от тях, просто изчезват. Версията на пелети визуално се изкривява или топи напълно.
Ограниченията включват относително бавно време за реакция. Така че ако имате температурен скок, който много бързо се покачва и спуска, може да няма видим отговор. Точността също не е толкова висока, колкото при повечето други най-широко използвани устройства в индустрията. Въпреки това, в обхвата на приложение, където се нуждаете от необратима индикация, която не изисква електрическа мощност, те са много практични.
Други етикети, които са обратими, работят на съвсем различен принцип, използвайки дисплей с течни кристали. Екранът се променя от черен на кафяв или син или зелен тон в зависимост от достигнатата температура.
Знаем, че много типичен етикет е черен, ако е под измерените температури. Тъй като измерването на температурата се увеличава, цвят ще се появи, да речем, в точката от 33 ° F, първо като син, след това зелен и накрая кафяв, когато премине през определената температура. В измервател на течни кристали обикновено виждаме две съседни цветни точки: кафяво малко над и синьо малко под измервателя на температурата. Това ви позволява да изчислите температурата, да речем, между 85 ° и 90 ° F.
Въпреки че не е напълно точен, той има предимствата, че е малък, здрав, неелектричен индикатор, който непрекъснато актуализира измерването на температурата.
Силициев диод
Инструментът за измерване на силициев диод е измервателен уред, разработен за криогенния температурен диапазон. По същество те са линейни устройства, при които проводимостта на диода се увеличава линейно в ниските криогенни области.
Независимо от измервателното устройство, което сме избрали, е много лесно то да не работи само по себе си. Тъй като повечето опции на сензорите се припокриват в диапазона на температурата и точността, изборът на сензора ще зависи от това как ще бъде интегриран в системата.
Устройства за измерване на температура и топлинен поток
Измервателните устройства, използвани за измерване на температурата, са различни термометри, термодвойки или цифрови термометри. Термометрите съдържат живак или друга течност.
Температурата е право пропорционална на експанзия на живак. Веднага след като температурата се повиши, течността се разширява. Следователно температурата може да бъде измерена чрез измерване на обема на течността. Налични са много устройства за измерване на температура като термодвойки, резистивни температурни устройства (RTD), термистори и др. Топлината може да бъде пряко свързана с температурата. Ако температурата на обекта е висока, той има повече енергия и ако температурата е ниска, тогава той има по-малко енергия. Нека научим повече за измерването на температурата и топлината в детайли.
Въведение в топлината и температурата
Съотношение на топлина с различни параметри.
Топлината не трябва да се бърка с температурата, но те могат да бъдат пряко свързани. Температурата е мярката за една степен на топлина или студ.
За химичните съединения топлината зависи от скоростта на атомите и молекулите. Това е вътрешната енергия на съединението благодарение на молекулярното движение на съдържащите се в тях частици. Колкото по-бързо се движат атомите и молекулите, толкова по-голям е топлообменът и по-висока температурата. По същия начин, колкото по-бавно е движението на атомите и молекулите, толкова по-нисък е топлообменът и по-ниската температура. Следователно топлината е резултат от микроскопичното движение на частиците.
Топлината може също да промени общата вътрешна енергия на системата. Входът или изходът на топлина увеличава или намалява вътрешната енергия на тялото.
Каква единица се използва за измерване на температурата?
Температурата може да бъде измерена чрез широк спектър от инструменти. Всички те правят заключение за температурата, като усещат някаква промяна във физическата характеристика.
Топлината се измерва в джаули или калории, а температурата се измерва в Целзий и Фаренхайт. Преобразуване по Целзий във Фаренхайт: ° F = (9/5) ° C + 32