Eden najpomembnejših fizikalnih parametrov, ki se najpogosteje preučujejo, opazujejo in popravljajo, pa naj gre za človekovo vsakdanje življenje, proizvodne cikle ali laboratorijske raziskave, je indikator temperature. Glede na lastnosti, tehnične lastnosti in določilni mehanizem delovanja obstaja določena razvrstitev naprav za merjenje temperature v ločene vrste: običajne tekoče naprave ali zapletene, napredne elektronske in laserske merilnike, ki so vredna alternativa znanemu gospodinjskemu termometru. Seveda je kraj uporabe takšnih naprav temeljni in odločilni dejavnik.
Vrste instrumentov za merjenje temperature
Naprave za izvajanje potrebnih raziskav, vključno z napravo za merjenje temperature zraka, se razlikujejo po zasnovi, pa tudi po principu delovanja, kiuporablja za meritve. Dovolj razširjena uporaba v kontaktnih in daljinskih termometrih, sicer imenovanih pirometri. Poleg tega je razvrstitev instrumentov za merjenje temperature v skupine:
- Stekleni in kovinski tekoči ekspanzijski termometri, ki delujejo na lastnosti spreminjanja prostornine teles pri različnih temperaturah. Njihov razpon delovanja je od -190 do +500 °С.
- Manometrični termometri, ki uporabljajo razmerje med spreminjajočo se temperaturo plinaste snovi v zaprti prostornini in tlakom. Delajte pri vrednostih od -160 do +600 °C.
- Električni uporovni termometri delujejo tako, da se zanašajo na sposobnost prevodnih materialov, da spremenijo električni upor, ko se segrejejo in ohlajajo. Učinkovito pri temperaturah od -200 do +650 °C.
- Termoelektrični pretvorniki - termoelementi. So vključeni v območju od 0 do +1800 °C. Ti instrumenti za merjenje temperature uporabljajo lastnost dveh različnih kovin in kovinskih zlitin za ustvarjanje elektromotorne sile, ko se temperatura spoja spremeni.
- Naprava za določanje temperature od +100 do +2500 °С - sevalni pirometer (fotoelektrični, optični, sevalni). Ukrep je posledica dejstva, da fiksni indikator vpliva na količino toplote, ki jo oddaja telo. Nanaša se na brezkontaktno vrsto meritve. Obstajajo stacionarni in mobilni, nizko- in visokotemperaturni pirometri.
Termometri in senzorji
Po drugi klasifikaciji naprav za pritrditev toplotedelimo jih na termometre in temperaturne senzorje.
Prvi so mehanski instrumenti, vključno z merilniki, napolnjenimi s plinom, bimetali, merilniki temperature stekla in kombiniranimi krmilniki.
Termični senzorji so izjemno natančne napredne elektronske naprave za fiksiranje odčitkov temperature v tekočinah in trdnih snoveh. Ti morajo vključevati uporovne termometre, termoelemente, pretvornike odčitkov senzorjev in signalne naprave, opremljene z relejnimi mehanizmi.
Najnovejši termični detektorji so opremljeni z vmesnikom USB, pomnilnikom za shranjevanje in analizo študij ter laserskim kazalcem.
merilniki temperature vode
Vsako posamezno napravo za merjenje temperature vode, hladne in vroče raztopine odlikuje poseben princip delovanja. Obstajajo univerzalne naprave, ki so primerne tudi za merjenje indikatorjev zraka.
Tekoči termometri
Stekleni merilniki tekočine so znani kot najbolj elementarni in natančni termometri, ki so na voljo v ravnih in kotnih. Področje njihove uporabe je analiza tehnološke opreme, pa tudi javnih služb (meritve v cevovodih). Naprave so primerne za vrednosti od -35 do +600 °C, živo srebro pa se najpogosteje uporablja kot občutljiv element, odčitki pa se beležijo na lestvici.
Odvisno od mesta uporabe in konstrukcijskih značilnosti ločimo medicinske, tehnične, elektrokontaktne, tekoče, palične in druge naprave.
Izbrana je posebna naprava za merjenje temperature vode ob upoštevanju dovoljene napake pri merjenju.
Naprave za določanje temperature zraka
Prva naprava za merjenje temperature zraka je stekleni termometer, aktivni tekoči element v katerem so lahko živo srebro, etilni alkohol, toluen in druge snovi.
Visoko precizni merilniki živega srebra so paličasti in z vgrajeno stekleno lestvico. Potrebujejo se v laboratorijskih raziskavah na različnih področjih proizvodnje in medicine. Palični termometer je opremljen s prozorno toplotno odporno graduirano kapilarno cevjo, za drugo vrsto merilnikov pa je značilno, da so deli lestvice nameščeni za njim na ločeni plošči, celoten mehanizem pa je zaščiten z ohišjem iz trpežno steklo.
Če so v napravi električni kontakti, se imenuje termični alarm, občutljiva tekočina v rezervoarju in kapilari pa prikazuje realno temperaturo okoliškega prostora.
Lastnosti termostatov in alarmov
Poleg naštetih obstajajo še druge naprave za merjenje temperature. Na primer, kot regulatorji temperature in signalne naprave se palični dilatometri uporabljajo z občutljivimi deli iz različnih kovinskih zlitin, ki se ob različno segrevanju podaljšajo.
Isto načelo je značilno za drugo vrsto termometra - bimetalni, z vstavljeno temperaturno občutljivo vzmetjo, spajkano na par kovineplošče z različnim toplotnim raztezkom. V procesu segrevanja se vzmet upogne proti plošči nižjega toplotnega koeficienta, želeni temperaturni indikator pa najdemo po velikosti upogiba.
Elektrotermometer
Za daljinsko beleženje toplotnih parametrov okolja v območju od -15 do +125 °C je odlična naprava za brezkontaktno merjenje temperature - aspiracijski elektrotermometer. Njegova naprava vključuje merilnik in senzor, ki sta med seboj povezana s kablom.
Zaznavni element je najtanjša bakrena žica senzorja, spiralno navita na okvir z žarilno nitko.
Katere so naprave za merjenje telesne temperature
Telesna temperatura se rutinsko meri s termometrom. Toda danes obstaja veliko drugih termometrov, ki se razlikujejo po videzu in osnovnih načelih delovanja.
Najpogostejše naprave, ki jim pripada naš termometer, delujejo na toplotno raztezanje živega srebra, kerozina, alkohola in drugih tekočin. So poceni, praktični in dokaj natančni, zlasti tisti z živim srebrom, čeprav strupena vsebina v krhki stekleni škatli predstavlja določeno tveganje.
Elektronska ali digitalna naprava za merjenje telesne temperature zaradi vgrajenega senzorja kaže želeno vrednost, vendar je njena cena precej višja od cene tekočih "kolegov". Ti termometri so kontaktni.
Infrardeči pirometri ne potrebujejo neposrednega stika zoseba, ki deluje na daljavo. Ultra občutljiv senzor odčita količino sevanja v 2-15 sekundah in prikaže rezultat na zaslonu. Ti brezkontaktni instrumenti za merjenje temperature so kot nalašč za družine z majhnimi otroki, bolnike s spanjem itd. Poleg tega so uporabni za kuhanje v gospodinjstvu, močnejše vrste pa se uporabljajo v elektroenergetiki, gradbiščih, metalurgiji in drugih panogah.
Ko je potreben oddaljeni pirometer
Pogoste so situacije, ko je nemogoče ali preprosto neprijetno izmeriti temperaturo s kontaktom. V takih primerih boste potrebovali pirometer - napravo za daljinsko merjenje temperature, in sicer:
- pri merjenju indikatorjev močno segretih teles ali strupenega okolja;
- s težkim dostopom in z majhno napako lahko merite na razdalji več deset metrov;
- pri opazovanju mehanizmov v gibanju, kar bo trajalo delček sekunde;
- pri diagnosticiranju električne varnosti stavbe, ko je tak merilnik primeren za oddaljeno skeniranje na številnih oddaljenih območjih.
Katere naprave lahko merijo temperaturo kovine
V metalurški industriji staljene kovinske zlitine zahtevajo robusten instrument za merjenje visokih temperatur.
Pirometri, ki so bili že opisani, veljajo za take. Fiksirajo toplotno sevanje na daljavo,ki označuje dejansko temperaturo kovine. V težkih pogojih ultravisokih temperaturnih indikatorjev je brezkontaktna metoda idealna. LCD prikazuje naslednje podatke:
- dejanska temperatura Fahrenheita in Celzija;
- mejne temperature;
- polnitev baterije.
Maksimalno natančnost merjene spremenljivke je mogoče doseči le, če med objektom in oddaljenim instrumentom ni motenj v obliki hlapov ali trdnih snovi, ki absorbirajo toploto. Če je treba opraviti meritve kovinske zlitine v transportnem zajemalku ali med polnjenjem, je treba sprejeti pogoj, da bo kazalnik temperature manjši od dejanskega in bo določen z izračuni.
Da bi se izognili netočnosti te metode, se za merjenje temperature kovine uporablja druga naprava, in sicer simulator črnega telesa. Potopljen je v talino in je predstavljen v obliki cevi z zaprtim ali odprtim koncem, votlega stožca ali skodelice iz ognjevzdržne kovine. Kakorkoli že, mora merilnik temperature imeti vrhunsko toplotno odpornost, kemično odpornost in odlično toplotno prevodnost, da zagotovi izjemno natančne odčitke.
Merjenje temperature motorja
Dolgotrajno delovanje, pa tudi občasna popravila strojev in mehanizmov zahtevajo prisotnost posebne opreme, ki vključuje napravo za merjenje temperature motorja. Sem spadajo termoelementi, termistorji in ekspanzijski termometri.
Termočleni – zelo priročni in širokinaprave, ki so med vozniki znane za merjenje temperature površin, navitij in notranje votline motorja. S temi temperaturnimi senzorji lahko zapisujete podatke tudi na težko dostopnih mestih motorja, v utorih in jedrih. Gre za dve izolirani žici iz različnih kovin z na eni strani spajkanimi konci, ki sta nameščeni na določeni merilni točki. Druga konca sta povezana z milivoltmetrom in termometrom, vsota njunih odčitkov pa določa dejansko temperaturno vrednost.
Živosrebrni in alkoholni ekspanzijski termometri so zelo priročni za izvajanje potrebnih meritev na dostopnih območjih: navitje, odprta površina različnih delov, pa tudi zračni tok, ki izstopa (ali vstopa) iz motorja. Termistorji v obliki navitja bakrene žice so nameščeni hkrati na več mestih motorja, jih vklopijo po vrsti, odmerijo fiksne odčitke in določijo povprečno vrednost.
Sekundarni instrumenti, ki se uporabljajo pri merjenju temperature
Poskušajmo definirati, kaj je industrijska sekundarna merilna naprava za temperaturo. Pravzaprav je ta avtomatska naprava pomemben dodatek glavnemu merilniku, ki zajema in pretvarja posnete indikatorje v berljivo obliko. Potreben je za izvajanje jasnega nadzora, signalizacije in pravočasne regulacije temperature v tistih izjemnih primerih, ko pride do odstopanj od parametrov, določenih z obratovalnimi pogoji. Stacionarni in prenosni sekundarni električni aparati so ločeni.
Navadno sekundarni aparatiza merjenje temperature imajo trpežno zaščitno jekleno ohišje in so opremljeni z graduirano lestvico. Vrednosti so zabeležene v skladu z diagramom, posnetim iz termočlenov, merilnikov napetosti, uporovnih termometrov, pretvornikov in drugih naprav.
Glede na različne načine podajanja informacij je treba sekundarne naprave razdeliti na snemalne in kazalne, enokanalne in večkanalne, dvofunkcijske in enoobmočne. Ob prisotnosti signalnega mehanizma te naprave takoj pokažejo nesprejemljivo temperaturno spremembo, ki se razlikuje od zahtevane vrednosti. To pomaga vzdrževati logičen tok vseh reakcij in tehnoloških procesov, v katere so vključeni.
Ob vsej raznolikosti naprav, ki beležijo temperaturne indikatorje plinov, tekočin in trdnih snovi, je treba k izbiri želene naprave pristopiti resno. Primarni dejavniki, ki jih je treba upoštevati, so dovoljene meje temperaturnih vrednosti, največja razdalja, na kateri je mogoče meriti (videti), natančnost. In seveda se upošteva obseg uporabe določene vrste termometra.
