Een van de belangrijkste fysieke parameters die het vaakst worden bestudeerd, waargenomen en gecorrigeerd, of het nu gaat om het dagelijks leven van een persoon, productiecycli of laboratoriumonderzoek, is de temperatuurindicator. Afhankelijk van de eigenschappen, technische kenmerken en het bepalende werkingsmechanisme, is er een bepaalde classificatie van temperatuurmeetapparatuur in afzonderlijke typen: conventionele vloeibare apparaten of complexe, geavanceerde elektronische en lasermeters, die een waardig alternatief zijn voor de bekende huishoudelijke thermometer. Natuurlijk is de plaats van toepassing van dergelijke apparaten een fundamentele en beslissende factor.
Soorten instrumenten voor het meten van temperatuur
Apparaten voor het uitvoeren van het nodige onderzoek, waaronder een apparaat voor het meten van de luchttemperatuur, verschillen zowel in ontwerp als in het werkingsprincipe, datgebruikt voor metingen. Voldoende wijdverbreid gebruik in contact- en afstandsthermometers, ook wel pyrometers genoemd. Daarnaast de classificatie van temperatuur meetinstrumenten groepen:
- Uitzettingsthermometers voor vloeistoffen van glas en metaal, die werken aan de eigenschap om het volume van lichamen bij verschillende temperaturen te veranderen. Hun actieradius is van -190 tot +500 °С.
- Manometrische thermometers die de relatie gebruiken tussen de veranderende temperatuur van een gasvormige substantie in een gesloten volume en druk. Werk bij waarden van -160 tot +600 °C.
- Elektrische weerstandsthermometers werken door te vertrouwen op het vermogen van geleidermaterialen om de elektrische weerstand te veranderen als ze opwarmen en afkoelen. Effectief bij temperaturen van -200 tot +650 °С.
- Thermo-elektrische omvormers - thermokoppels. Zijn betrokken in het bereik van 0 tot +1800 °C. Deze temperatuurmeetinstrumenten gebruiken de eigenschap van twee verschillende metalen en metaallegeringen om een elektromotorische kracht te genereren wanneer de temperatuur van de junctie verandert.
- Apparaat voor het bepalen van temperatuur van +100 tot +2500 °С - stralingspyrometer (foto-elektrisch, optisch, straling). De actie is te wijten aan het feit dat de vaste indicator invloed heeft op de hoeveelheid warmte die door het lichaam wordt uitgestraald. Verwijst naar het contactloze type meting. Er zijn stationaire en mobiele pyrometers voor lage en hoge temperaturen.
Thermometers en sensoren
Volgens een andere classificatie van warmtefixerende apparatenze zijn onderverdeeld in thermometers en temperatuursensoren.
De eerste zijn mechanische instrumenten, waaronder gasgevulde meters, bimetalen, glastemperatuurmeters en combinatiecontrollers.
Thermische sensoren zijn ultraprecieze geavanceerde elektronische apparaten voor het vastleggen van temperatuurmetingen in vloeistoffen en vaste stoffen. Deze moeten weerstandsthermometers, thermokoppels, transducers van sensormetingen en signaleringsapparatuur omvatten die zijn uitgerust met relaismechanismen.
De nieuwste thermische detectoren zijn uitgerust met een USB-interface, geheugen voor het opslaan en analyseren van onderzoeken en een laserpointer.
Watertemperatuurmeters
Elk afzonderlijk apparaat voor het meten van de temperatuur van water, koude en warme oplossingen wordt gekenmerkt door een speciaal werkingsprincipe. Er zijn universele apparaten die ook geschikt zijn voor het meten van luchtindicatoren.
Vloeistofthermometers
Glazen vloeistofmeters staan bekend als de meest elementaire en nauwkeurige thermometers, die zowel recht als haaks verkrijgbaar zijn. En het toepassingsgebied van hun toepassing is de analyse van technologische apparatuur, evenals openbare voorzieningen (metingen in pijpleidingen). De apparaten zijn geschikt voor waarden van -35 tot +600 ° C, en kwik wordt meestal gebruikt als een gevoelig element en metingen worden geregistreerd op een schaal.
Afhankelijk van de plaats van toepassing en structurele kenmerken, worden medische, technische, elektrocontact-, vloeistof-, stick- en andere apparaten onderscheiden.
Er wordt een specifiek apparaat gekozen voor het meten van de watertemperatuur, rekening houdend met de toelaatbare meetfout.
Apparaten voor het bepalen van de luchttemperatuur
Het eerste apparaat voor het meten van de luchttemperatuur is een glazen thermometer, het actieve vloeibare element waarin kwik, ethylalcohol, tolueen en andere stoffen kunnen zitten.
Hoogprecisie kwikmeters zijn stick en met een ingebouwde glazen schaal. Ze zijn veelgevraagd in laboratoriumonderzoek op verschillende gebieden van productie en geneeskunde. De staafthermometer is uitgerust met een transparante hittebestendige gegradueerde capillaire buis en het tweede type meters wordt gekenmerkt door het feit dat de schaalverdelingen zich erachter op een aparte plaat bevinden en het hele mechanisme wordt beschermd door een behuizing van duurzaam glas.
Als er elektrische contacten in het apparaat zitten, wordt dit een thermisch alarm genoemd en de gevoelige vloeistof in de tank en het capillair toont de werkelijke temperatuur van de omringende ruimte.
Kenmerken van thermostaten en alarmen
Naast het bovenstaande zijn er andere apparaten voor het meten van temperatuur. Als temperatuurregelaars en signaalgevers worden bijvoorbeeld staafdilatometers gebruikt met gevoelige onderdelen gemaakt van ongelijke metaallegeringen, die uitrekken wanneer ze met een andere hoeveelheid worden verwarmd.
Hetzelfde principe kenmerkt een ander type thermometer - bimetaal, met een ingevoegde temperatuurgevoelige veer gesoldeerd aan een paar metalenplaten met verschillende thermische uitzetting. Tijdens het verwarmen buigt de veer naar de plaat met een lagere thermische coëfficiënt en de vereiste temperatuurindicator wordt gevonden door de grootte van de buiging.
Elektrothermometer
Voor het op afstand opnemen van de thermische parameters van de omgeving in het bereik van -15 tot +125 ° C, is een contactloos temperatuurmeetapparaat - een aspiratie-elektrothermometer - uitstekend. Het apparaat bevat een meter en een sensor die met een snoer met elkaar zijn verbonden.
Het sensorelement is de dunste koperdraad van de sensor, in een spiraal gewikkeld op een frame van filament.
Wat zijn de apparaten voor het meten van de lichaamstemperatuur
De lichaamstemperatuur wordt routinematig gemeten met een thermometer. Maar tegenwoordig zijn er veel andere thermometers die qua uiterlijk en basisprincipes van werking verschillen.
De meest voorkomende apparaten waartoe onze thermometer behoort, werken op de thermische uitzetting van kwik, kerosine, alcohol en andere vloeistoffen. Ze zijn goedkoop, praktisch en redelijk nauwkeurig, vooral die van kwik, hoewel de giftige inhoud in de fragiele glazen kast enig risico met zich meebrengt.
Een elektronisch of digitaal apparaat voor het meten van de lichaamstemperatuur toont de gewenste waarde dankzij de ingebouwde sensor, maar de kosten zijn veel hoger dan de prijs van vloeibare "collega's". Deze thermometers zijn contact.
Infraroodpyrometers hebben geen direct contact nodig metpersoon, die op afstand handelt. Een ultragevoelige sensor leest de hoeveelheid straling in 2-15 seconden en geeft het resultaat weer op het display. Deze contactloze temperatuurmeetinstrumenten zijn perfect voor gezinnen met kleine kinderen, slapende zieke situaties, enz. Bovendien zijn ze van toepassing op huishoudelijk koken en worden krachtigere typen gebruikt in elektrische energie, bouwplaatsen, metallurgie en andere industrieën.
Wanneer een pyrometer op afstand nodig is
Er zijn vaak situaties waarin het onmogelijk of gewoon onhandig is om de temperatuur door contact te meten. In dergelijke gevallen heeft u een pyrometer nodig - een apparaat voor temperatuurmeting op afstand, namelijk:
- bij het meten van indicatoren van sterk verhitte lichamen of een giftige omgeving;
- met moeilijke toegang, en met een kleine fout, kunt u metingen uitvoeren op een afstand van tientallen meters;
- bij het observeren van bewegende mechanismen, en dit duurt een fractie van een seconde;
- bij het diagnosticeren van de elektrische veiligheid van een gebouw, wanneer een dergelijke meter handig is voor scannen op afstand in tal van afgelegen gebieden.
Welke apparaten kunnen de temperatuur van het metaal meten
In de metallurgische industrie hebben gesmolten metaallegeringen een robuust instrument nodig om hoge temperaturen te meten.
De eerder beschreven pyrometers worden als zodanig beschouwd. Ze fixeren warmtestraling op afstand,karakteriseren van de werkelijke temperatuur van het metaal. In moeilijke omstandigheden met ultrahoge hitte-indicatoren is de contactloze methode ideaal. Het LCD-scherm geeft de volgende gegevens weer:
- werkelijke temperatuur Fahrenheit en Celsius;
- grenstemperaturen;
- batterijlading.
Maximale nauwkeurigheid van de gemeten variabele kan alleen worden bereikt als er geen interferentie is tussen het object en het instrument op afstand in de vorm van warmte-absorberende dampen of vaste stoffen. Als het nodig is om metingen te doen van de metaallegering in de transportlepel of tijdens het bottelen, dan moet de voorwaarde worden aanvaard dat de temperatuurindicator lager zal zijn dan de werkelijke en door berekeningen zal worden bepaald.
Om de onnauwkeurigheid van deze methode te voorkomen, wordt een ander apparaat gebruikt om de temperatuur van het metaal te meten, namelijk de black body simulator. Het wordt ondergedompeld in de smelt en wordt aangeboden in de vorm van een pijp met een afgesloten of open uiteinde, een holle kegel of een beker gemaakt van vuurvast metaal. Hoe dan ook, de temperatuurmeter moet superieure hittebestendigheid, chemische weerstand en uitstekende thermische geleidbaarheid hebben om uitzonderlijk nauwkeurige metingen te leveren.
Motortemperatuur meten
Langdurige werking, evenals periodieke reparaties van machines en mechanismen, vereisen de aanwezigheid van speciale apparatuur, waaronder een apparaat voor het meten van de motortemperatuur. Deze omvatten thermokoppels, thermistoren en expansiethermometers.
Thermokoppels – erg handig en breedapparaten die bij automobilisten bekend zijn voor het meten van de temperatuur van oppervlakken, wikkelingen en de interne holte van de motor. Met behulp van deze temperatuursensoren kunt u zelfs op moeilijk bereikbare plaatsen van de motor, in groeven en kernen gegevens vastleggen. Het zijn twee geïsoleerde draden van verschillend metaal met aan één kant gesoldeerde uiteinden, die op een bepaald meetpunt worden geplaatst. De tweede uiteinden zijn verbonden met een millivoltmeter en een thermometer, en de som van hun metingen bepa alt de werkelijke temperatuurwaarde.
Kwik- en alcoholexpansiethermometers zijn erg handig voor het uitvoeren van de nodige metingen in toegankelijke gebieden: de wikkeling, het open oppervlak van verschillende onderdelen, evenals de luchtstroom die de motor verlaat (of binnenkomt). Thermistors in de vorm van een koperdraadwikkeling worden tegelijkertijd op verschillende plaatsen van de motor gemonteerd, ze schakelen ze beurtelings in, nemen vaste metingen en bepalen de gemiddelde waarde.
Secundaire instrumenten gebruikt bij temperatuurmetingen
Laten we proberen te definiëren wat een industrieel secundair temperatuurmeetapparaat is. In feite is dit automatische apparaat een belangrijke aanvulling op de hoofdmeter, het vastleggen en omzetten van geregistreerde indicatoren in een leesbare vorm. Het is noodzakelijk voor de implementatie van duidelijke controle, signalering en tijdige temperatuurregeling in die uitzonderlijke gevallen waarin afwijkingen van de parameters gespecificeerd door de bedrijfsomstandigheden optreden. Stationaire en draagbare secundaire elektrische apparaten zijn afzonderlijk gescheiden.
Meestal secundaire apparatenvoor temperatuurmeting hebben een duurzame beschermende stalen behuizing en zijn uitgerust met een schaalverdeling. De waarden worden geregistreerd volgens het diagram dat is opgenomen van thermokoppels, rekstrookjes, weerstandsthermometers, converters en andere apparaten.
Gezien de verschillende manieren om informatie te presenteren, moeten secundaire apparaten worden onderverdeeld in opnemen en aangeven, enkelkanaals en meerkanaals, dubbelfunctie en enkelvoudig bereik. In aanwezigheid van een signaleringsmechanisme geven deze apparaten onmiddellijk een onaanvaardbare temperatuurverandering aan die afwijkt van de vereiste waarde. Dit helpt om de logische stroom van alle reacties en technologische processen waarbij ze betrokken zijn in stand te houden.
Met alle verschillende apparaten die de temperatuurindicatoren van gassen, vloeistoffen en vaste stoffen registreren, moet men de keuze van het gewenste apparaat serieus benaderen. De belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden zijn de toegestane limieten van temperatuurwaarden, de maximale afstand waarop gemeten kan worden (waarneming), nauwkeurigheid. En natuurlijk wordt er rekening gehouden met het toepassingsgebied van een bepaald type thermometer.
