Unul dintre cei mai importanți parametri fizici care sunt cel mai des studiați, observați și corectați, fie că este vorba de viața de zi cu zi a unei persoane, de ciclurile de producție sau de cercetări de laborator, este indicatorul de temperatură. În funcție de proprietățile, caracteristicile tehnice și mecanismul determinant de funcționare, există o anumită clasificare a dispozitivelor de măsurare a temperaturii în tipuri separate: dispozitive lichide convenționale sau contoare electronice și laser complexe, avansate, care sunt o alternativă demnă la termometrul de uz casnic familiar. Desigur, locul de aplicare a unor astfel de dispozitive este un factor fundamental și decisiv.
Tipuri de instrumente pentru măsurarea temperaturii
Dispozitivele pentru efectuarea cercetărilor necesare, inclusiv un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii aerului, diferă prin proiectare, precum și prin principiul de funcționare, carefolosit pentru măsurători. Utilizare suficient de răspândită în termometrele de contact și la distanță, altfel numite pirometre. În plus, clasificarea instrumentelor de măsurare a temperaturii grupează:
- Termometre cu expansiune lichidă din sticlă și metal, care lucrează pe proprietatea de a modifica volumul corpurilor la diferite temperaturi. Gama lor de acțiune este de la -190 la +500 °С.
- Termometre manometrice care folosesc relația dintre schimbarea temperaturii unei substanțe gazoase plasate într-un volum închis și presiune. Lucrați la valori de la -160 la +600 °C.
- Termometrele cu rezistență electrică funcționează bazându-se pe capacitatea materialelor conductoare de a modifica rezistența electrică pe măsură ce se încălzesc și se răcesc. Eficient la temperaturi de la -200 la +650 °С.
- Convertoare termoelectrice - termocupluri. Sunt implicate în intervalul de la 0 la +1800 °C. Aceste instrumente de măsurare a temperaturii folosesc proprietatea a două metale și aliaje metalice diferite de a genera o forță electromotoare atunci când temperatura joncțiunii se modifică.
- Dispozitiv pentru determinarea temperaturii de la +100 la +2500 °С - pirometru cu radiații (fotoelectric, optic, radiații). Acțiunea se datorează faptului că indicatorul fix afectează cantitatea de căldură radiată de corp. Se referă la tipul de măsurare fără contact. Există pirometre staționare și mobile, de joasă și în altă temperatură.
Termometre și senzori
Conform unei alte clasificări a dispozitivelor de fixare a călduriiacestea sunt împărțite în termometre și senzori de temperatură.
Primele sunt instrumentele mecanice, inclusiv manometre umplute cu gaz, bimetale, contoare de temperatură din sticlă și controlere combinate.
Senzorii termici sunt dispozitive electronice avansate ultra-precise pentru fixarea citirilor de temperatură în lichide și solide. Acestea ar trebui să includă termometre cu rezistență, termocupluri, traductoare de citiri ale senzorilor și dispozitive de semnalizare echipate cu mecanisme relee.
Cele mai recente detectoare termice sunt echipate cu o interfață USB, memorie pentru salvarea și analizarea studiilor și un pointer laser.
Contoare de temperatură a apei
Fiecare dispozitiv individual pentru măsurarea temperaturii apei, soluțiilor reci și calde se caracterizează printr-un principiu special de funcționare. Există dispozitive universale care sunt potrivite și pentru măsurarea indicatoarelor de aer.
Termometre pentru lichide
Contoarele de lichid din sticlă sunt cunoscute drept cele mai elementare și precise termometre, care sunt disponibile în variante drepte și înclinate. Iar domeniul de aplicare al acestora este analiza echipamentelor tehnologice, precum și a utilităților publice (măsurători în conducte). Dispozitivele sunt potrivite pentru valori de la -35 la +600 °C, iar mercurul este cel mai des folosit ca element sensibil, iar citirile sunt înregistrate pe o scară.
În funcție de locul de aplicare și de caracteristicile structurale, se disting dispozitive medicale, tehnice, electrocontact, lichide, stick și alte dispozitive.
Un dispozitiv specific pentru măsurarea temperaturii apei este selectat ținând cont de eroarea de măsurare permisă.
Dispozitive pentru determinarea temperaturii aerului
Primul dispozitiv pentru măsurarea temperaturii aerului este un termometru din sticlă, elementul lichid activ în care poate fi mercur, alcool etilic, toluen și alte substanțe.
Contoarele de mercur de în altă precizie sunt lipite și cu o scală de sticlă încorporată. Sunt solicitați în cercetările de laborator în diverse domenii de producție și medicină. Termometrul cu băț este echipat cu un tub capilar gradat transparent rezistent la căldură, iar al doilea tip de contoare se caracterizează prin faptul că diviziunile scalei sunt situate în spatele lui pe o placă separată, iar întregul mecanism este protejat de o carcasă din sticlă durabilă.
Dacă există contacte electrice în dispozitiv, se numește alarmă termică, iar lichidul sensibil din interiorul rezervorului și al capilarului arată temperatura reală a spațiului înconjurător.
Caracteristici ale termostatelor și alarmelor
Pe lângă cele de mai sus, există și alte dispozitive pentru măsurarea temperaturii. De exemplu, ca regulatoare de temperatură și dispozitive de semnalizare, dilatometrele cu tijă sunt utilizate cu părți sensibile din aliaje metalice diferite, care se alungesc atunci când sunt încălzite cu o cantitate diferită.
Același principiu caracterizează un alt tip de termometru - bimetalic, cu un arc inserat sensibil la temperatură lipit pe o pereche de metalplăci cu dilatare termică diferită. În procesul de încălzire, arcul se îndoaie spre placa cu un coeficient termic mai mic, iar indicatorul de temperatură necesar se găsește după mărimea îndoirii.
Electrotermometru
Pentru înregistrarea de la distanță a parametrilor termici ai mediului în domeniul de la -15 la +125 ° C, un dispozitiv de măsurare a temperaturii fără contact - un electrotermometru de aspirație - este excelent. Dispozitivul său include un contor și un senzor conectate între ele printr-un cablu.
Elementul de detectare este cel mai subțire fir de cupru al senzorului, înfășurat în spirală pe un cadru de filament.
Care sunt dispozitivele pentru măsurarea temperaturii corpului
Temperatura corpului este măsurată în mod obișnuit cu un termometru. Dar astăzi există multe alte termometre care diferă ca aspect și principii de bază de funcționare.
Cele mai comune dispozitive din care face parte termometrul nostru lucrează la dilatarea termică a mercurului, kerosenului, alcoolului și a altor lichide. Sunt ieftine, practice și rezonabil de precise, în special cele cu mercur, deși conținutul otrăvitor din carcasa fragilă de sticlă prezintă un anumit risc.
Un aparat electronic sau digital pentru măsurarea temperaturii corpului arată valoarea dorită datorită senzorului încorporat, dar costul acestuia este mult mai mare decât prețul „colegilor” lichidi. Aceste termometre sunt de contact.
Pirometrele cu infraroșu nu necesită contact direct cupersoană, care acționează de la distanță. Un senzor ultra-sensibil citește cantitatea de radiație în 2-15 secunde, afișând rezultatul pe afișaj. Aceste instrumente de măsurare a temperaturii fără contact sunt perfecte pentru familiile cu copii mici, situații de boală de somn, etc. În plus, sunt aplicabile pentru gătitul de uz casnic, iar tipurile mai puternice sunt folosite în energie electrică, șantiere, metalurgie și alte industrii.
Când este nevoie de un pirometru la distanță
Există adesea situații în care este imposibil sau pur și simplu incomod să măsori temperatura prin contact. În astfel de cazuri veți avea nevoie de un pirometru - un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii de la distanță, și anume:
- când se măsoară indicatorii corpurilor puternic încălzite sau a unui mediu toxic;
- cu acces dificil și cu o mică eroare, puteți face măsurători la o distanță de zeci de metri;
- când se observă mecanisme în mișcare, iar acest lucru va dura o fracțiune de secundă;
- când se diagnostichează siguranța electrică a unei clădiri, când un astfel de contor este convenabil pentru scanarea de la distanță în numeroase zone îndepărtate.
Ce dispozitive pot măsura temperatura metalului
În industria metalurgică, aliajele metalice topite necesită un instrument robust pentru măsurarea temperaturilor ridicate.
Pirometrele deja descrise mai devreme sunt considerate ca atare. Ei fixează radiațiile de căldură la distanță,caracterizarea temperaturii reale a metalului. În condiții dificile de indicatoare de căldură ultra-în altă, metoda fără contact este ideală. Ecranul LCD afișează următoarele date:
- temperatura reală Fahrenheit și Celsius;
- temperaturi la graniță;
- încărcare baterie.
Precizia maximă a variabilei măsurate poate fi atinsă numai atunci când nu există nicio interferență între obiect și instrumentul de la distanță sub formă de vapori sau solide care absorb căldură. Dacă este necesar să se efectueze măsurători ale aliajului metalic în oala de transport sau în timpul îmbutelierii, atunci trebuie acceptată condiția ca indicatorul de temperatură să fie mai mic decât cel real și să fie determinat prin calcule.
Pentru a evita inexactitatea acestei metode, se folosește un alt aparat pentru măsurarea temperaturii metalului și anume simulatorul de corp negru. Este scufundat în topitură și se prezintă sub forma unei țevi cu capăt etanș sau deschis, un con gol sau o cupă din metal refractar. În orice caz, contorul de temperatură trebuie să aibă o rezistență superioară la căldură, rezistență chimică și o conductivitate termică excelentă pentru a oferi citiri excepțional de precise.
Măsurarea temperaturii motorului
Funcționarea pe termen lung, precum și reparațiile periodice ale mașinilor și mecanismelor, necesită prezența unui echipament special, care include un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii motorului. Acestea includ termocupluri, termistori și termometre de expansiune.
Termocupluri – foarte la îndemână și latedispozitive cunoscute în rândul șoferilor pentru măsurarea temperaturii suprafețelor, înfășurărilor și a cavității interioare a motorului. Folosind acești senzori de temperatură, puteți înregistra date chiar și în zonele greu accesibile ale motorului, în caneluri și miezuri. Sunt două fire izolate din metal diferit cu capete lipite pe o parte, care sunt plasate într-un anumit punct de măsurare. Cele doua capete sunt conectate la un milivoltmetru și un termometru, iar suma citirilor lor determină valoarea reală a temperaturii.
Termometrele de expansiune cu mercur și alcool sunt foarte convenabile pentru efectuarea măsurătorilor necesare în zone accesibile: înfășurarea, suprafața deschisă a diferitelor părți, precum și debitul de aer care iese (sau intră) din motor. Termistorii sub forma unei înfășurări de sârmă de cupru sunt montați simultan în mai multe locuri ale motorului, pornindu-le pe rând, luând citiri fixe și determinând valoarea medie.
Instrumente secundare utilizate în măsurarea temperaturii
Să încercăm să definim ce este un dispozitiv industrial secundar de măsurare a temperaturii. De fapt, acest dispozitiv automat este un plus important la contorul principal, captând și transformând indicatorii înregistrati într-o formă lizibilă. Este necesar pentru implementarea unui control clar, semnalizare și reglare la timp a temperaturii în acele cazuri excepționale când apar abateri de la parametrii specificați de condițiile de funcționare. Aparatele electrice secundare staționare și portabile sunt separate separat.
De obicei aparate secundarepentru măsurarea temperaturii au o carcasă de protecție rezistentă din oțel și sunt echipate cu o scară gradată. Valorile sunt înregistrate conform diagramei înregistrate de la termocupluri, tensiometre, termometre de rezistență, convertoare și alte dispozitive.
Având în vedere diferite moduri de prezentare a informațiilor, dispozitivele secundare ar trebui împărțite în înregistrare și indicare, cu un singur canal și multicanal, cu funcție dublă și cu o singură rază. În prezența unui mecanism de semnalizare, aceste dispozitive indică instantaneu o schimbare inacceptabilă a temperaturii, care este diferită de valoarea necesară. Acest lucru ajută la menținerea fluxului logic al tuturor reacțiilor și proceselor tehnologice în care sunt implicate.
Cu toată varietatea de dispozitive care înregistrează indicatorii de temperatură ai gazelor, lichidelor și solidelor, ar trebui să abordăm cu seriozitate alegerea dispozitivului dorit. Factorii primari care trebuie luați în considerare sunt limitele admisibile ale valorilor de temperatură, distanța maximă la care se pot efectua măsurători (vizualizare), precizia. Și, desigur, se ia în considerare domeniul de utilizare al unui anumit tip de termometru.
