Üks olulisemaid füüsikalisi parameetreid, mida kõige sagedamini uuritakse, vaadeldakse ja korrigeeritakse, olgu selleks siis inimese igapäevaelu, tootmistsüklid või laboratoorsed uuringud, on temperatuurinäitaja. Olenev alt omadustest, tehnilistest omadustest ja määravast töömehhanismist on temperatuurimõõteseadmed jaotatud teatud tüüpidesse: tavapärased vedelikuseadmed või keerulised, täiustatud elektroonilised ja lasermõõturid, mis on vääriliseks alternatiiviks tuttavale kodutermomeetrile. Loomulikult on selliste seadmete kasutuskoht põhiline ja otsustav tegur.
Temperatuuri mõõtmise instrumentide tüübid
Vajalike uuringute tegemiseks vajalikud seadmed, sealhulgas õhutemperatuuri mõõtmise seade, erinevad nii konstruktsiooni kui ka tööpõhimõtte poolest, miskasutatakse mõõtmiseks. Piisav alt lai alt levinud kontakt- ja kaugtermomeetrites, mida nimetatakse ka püromeetriteks. Lisaks temperatuurimõõteseadmete rühmade klassifikatsioon:
- Klaasist ja metallist vedeliku paisumistermomeetrid, mis töötavad kehade ruumala muutmise omadusel erinevatel temperatuuridel. Nende toimevahemik on -190 kuni +500 °С.
- Manomeetrilised termomeetrid, mis kasutavad suletud ruumalasse paigutatud gaasilise aine muutuva temperatuuri ja rõhu vahelist seost. Töötage väärtustel -160 kuni +600 °C.
- Elektritakistustermomeetrid töötavad, tuginedes juhtmaterjalide võimele muuta elektritakistust, kui need kuumenevad ja jahtuvad. Efektiivne temperatuuril -200 kuni +650 °С.
- Termoelektrilised muundurid – termopaarid. Osalevad vahemikus 0 kuni +1800 °C. Need temperatuurimõõteriistad kasutavad kahe erineva metalli ja metallisulami omadust tekitada ühenduskoha temperatuuri muutumisel elektromotoorjõudu.
- Seade temperatuuri määramiseks +100 kuni +2500 °С - kiirguspüromeeter (fotoelektriline, optiline, kiirgus). Tegevus on tingitud asjaolust, et fikseeritud indikaator mõjutab keha kiirgava soojuse hulka. Viitab mittekontaktsele mõõtmise tüübile. Seal on statsionaarsed ja mobiilsed, madala ja kõrge temperatuuriga püromeetrid.
Termomeetrid ja andurid
Vastav alt teisele soojuskinnitusseadmete klassifikatsioonileneed jagunevad termomeetriteks ja temperatuurianduriteks.
Esimesed on mehaanilised instrumendid, sealhulgas gaasiga täidetud näidikud, bimetallid, klaasist temperatuurimõõturid ja kombineeritud kontrollerid.
Soojusandurid on ülitäpsed täiustatud elektroonilised seadmed vedelike ja tahkete ainete temperatuurinäitude fikseerimiseks. Nende hulka peaksid kuuluma takistustermomeetrid, termopaarid, andurite näitude muundurid ja releemehhanismidega varustatud signaalimisseadmed.
Viimased termodetektorid on varustatud USB-liidese, mäluga uuringute salvestamiseks ja analüüsimiseks ning laserosutiga.
Vee temperatuurimõõturid
Iga üksikut seadet vee, külma ja kuuma lahuste temperatuuri mõõtmiseks iseloomustab eriline tööpõhimõte. On universaalseid seadmeid, mis sobivad ka õhuindikaatorite mõõtmiseks.
Vedeliku termomeetrid
Klaasist vedelikumõõturid on tuntud kui kõige elementaarsemad ja täpsemad termomeetrid, mis on saadaval sirge ja nurga all. Ja nende rakendusala on tehnoloogiliste seadmete, aga ka kommuna alteenuste analüüs (mõõtmised torustikes). Seadmed sobivad väärtustele -35 kuni +600 °C ja elavhõbedat kasutatakse kõige sagedamini tundliku elemendina ning näidud registreeritakse skaalal.
Sõltuv alt kasutuskohast ja konstruktsioonilistest omadustest eristatakse meditsiinilisi, tehnilisi, elektrikontakt-, vedeliku-, pulga- ja muid seadmeid.
Vee temperatuuri mõõtmiseks valitakse konkreetne seade, võttes arvesse lubatud mõõtmisviga.
Seadmed õhutemperatuuri määramiseks
Esimene seade õhutemperatuuri mõõtmiseks on klaasist termomeeter, mille aktiivne vedel element võib olla elavhõbe, etüülalkohol, tolueen ja muud ained.
Kõrgtäpsed elavhõbedamõõturid on pulgaga ja sisseehitatud klaasist skaalaga. Need on nõudlikud laboriuuringutes erinevates tootmis- ja meditsiinivaldkondades. Pulktermomeeter on varustatud läbipaistva kuumakindla gradueeritud kapillaartoruga ning teist tüüpi arvestite eripäraks on see, et selle taga asuvad skaalajaotised eraldi plaadil ning kogu mehhanismi kaitseb korpus, mis on valmistatud vastupidav klaas.
Kui seadmes on elektrikontakte, nimetatakse seda termilise häiresignaaliks ning paagis ja kapillaaris olev tundlik vedelik näitab ümbritseva ruumi tegelikku temperatuuri.
Termostaatide ja häirete omadused
Lisaks ül altoodule on temperatuuri mõõtmiseks ka teisi seadmeid. Näiteks temperatuuriregulaatorite ja signaalimisseadmetena kasutatakse varrasdilatomeetreid erinevatest metallisulamitest valmistatud tundlike osadega, mis pikenevad erineva koguse kuumutamisel.
Sama põhimõte iseloomustab teist tüüpi termomeetrit – bimetallist, millesse on sisestatud temperatuuritundlik vedru, mis on joodetud metallipaari külgeerineva soojuspaisumisega plaadid. Kuumutamise käigus paindub vedru madalama termilise koefitsiendiga plaadi poole ja vajalik temperatuurinäidik leitakse painde suuruse järgi.
Elektrotermomeeter
Keskkonna soojusparameetrite kaugregistreerimiseks vahemikus -15 kuni +125 ° C on kontaktivaba temperatuuri mõõtmise seade - aspiratsioonielektrotermomeeter - suurepärane. Selle seade sisaldab arvestit ja andurit, mis on omavahel juhtmega ühendatud.
Andurelement on anduri kõige õhem vasktraat, mis on keritud spiraalina hõõgniidi raamile.
Millised seadmed on kehatemperatuuri mõõtmiseks
Kehatemperatuuri mõõdetakse regulaarselt termomeetriga. Kuid tänapäeval on palju muid termomeetreid, mis erinevad välimuse ja tööpõhimõtete poolest.
Kõige tavalisemad seadmed, mille juurde meie termomeeter kuulub, töötavad elavhõbeda, petrooleumi, alkoholi ja muude vedelike soojuspaisumisel. Need on odavad, praktilised ja suhteliselt täpsed, eriti elavhõbedaga, kuigi habras klaasvitriinis sisalduv mürgine sisu on teatud riskiga.
Kehatemperatuuri mõõtmiseks mõeldud elektrooniline või digitaalne seade näitab tänu sisseehitatud andurile soovitud väärtust, kuid selle maksumus on palju kõrgem kui vedelate "kolleegide" hind. Need termomeetrid on kontakti.
Infrapunapüromeetrid ei vaja otsekontaktiisik, kes tegutseb eem alt. Ülitundlik andur loeb kiirguse hulga 2-15 sekundiga, kuvades tulemuse ekraanile. Need kontaktivabad temperatuurimõõteriistad sobivad suurepäraselt peredele, kus on väikelapsed, magavad haiged jne. Lisaks on need kasutatavad kodumajapidamises toiduvalmistamiseks ning võimsamad mõõteriistad on kasutusel elektrienergias, ehitusplatsidel, metallurgias ja muudes tööstusharudes.
Kui on vaja kaugpüromeetrit
Tihti tuleb ette olukordi, kus temperatuuri mõõtmine kontakti teel on võimatu või lihts alt ebamugav. Sellistel juhtudel on teil vaja püromeetrit - temperatuuri kaugmõõtmise seadet, nimelt:
- kõrgesti kuumenenud kehade või mürgise keskkonna näitajate mõõtmisel;
- keerulise juurdepääsuga ja väikese veaga saate mõõta kümnete meetrite kauguselt;
- liikuvate mehhanismide vaatlemisel ja selleks kulub sekundi murdosa;
- hoone elektriohutuse diagnoosimisel, kui selline arvesti on mugav kaugskaneerimiseks paljudes kaugemates piirkondades.
Millised seadmed suudavad mõõta metalli temperatuuri
Metallurgiatööstuses vajavad sulametallisulamid kõrgete temperatuuride mõõtmiseks vastupidavat seadet.
Varem kirjeldatud püromeetreid peetakse sellisteks. Nad fikseerivad soojuskiirguse eem alt,iseloomustavad metalli tegelikku temperatuuri. Ülikõrgete soojusindikaatorite keerulistes tingimustes on kontaktivaba meetod ideaalne. LCD-ekraanil kuvatakse järgmised andmed:
- tegelik temperatuur Fahrenheiti ja Celsiuse järgi;
- piiritemperatuurid;
- aku laadimine.
Mõõdetava muutuja maksimaalne täpsus on saavutatav ainult siis, kui objekti ja kaugseadme vahel ei esine häireid soojust neelavate aurude või tahkete ainete kujul. Kui on vaja mõõta metallisulamit transpordikulbis või villimise ajal, siis tuleb leppida tingimusega, et temperatuurinäidik on tegelikust madalam ja see määratakse arvutustega.
Selle meetodi ebatäpsuse vältimiseks kasutatakse metalli temperatuuri mõõtmiseks teist seadet, nimelt musta keha simulaatorit. See on sukeldatud sulatusse ja on suletud või avatud otsaga toru, õõnsa koonuse või tulekindlast metallist valmistatud tassi kujul. Mõlemal juhul peab temperatuurimõõturil olema suurepärane kuumuskindlus, vastupidavus kemikaalidele ja suurepärane soojusjuhtivus, et anda erakordselt täpsed näidud.
Mootori temperatuuri mõõtmine
Pikaajaline töö, samuti masinate ja mehhanismide perioodiline remont eeldab spetsiaalse varustuse olemasolu, mille hulka kuulub ka mootori temperatuuri mõõtmise seade. Nende hulka kuuluvad termopaarid, termistorid ja paisutermomeetrid.
Termopaarid – väga käepärased ja laiadautojuhtide seas tuntud seadmed pindade, mähiste ja mootori sisemise õõnsuse temperatuuri mõõtmiseks. Nende temperatuuriandurite abil saate salvestada andmeid isegi mootori raskesti ligipääsetavates kohtades, soontes ja südamikest. Need on kaks erinevast metallist isoleeritud, ühelt poolt joodetud otstega traati, mis asetatakse kindlasse mõõtmispunkti. Teised otsad on ühendatud millivoltmeetri ja termomeetriga ning nende näitude summa määrab tegeliku temperatuuri väärtuse.
Elavhõbeda ja alkoholi paisumistermomeetrid on väga mugavad vajalike mõõtmiste tegemiseks ligipääsetavates kohtades: mähis, erinevate osade avatud pind, aga ka mootorist väljuv (või sisenev) õhuvool. Vasktraadi mähise kujul olevad termistorid paigaldatakse samaaegselt mootori mitmesse kohta, lülitades need omakorda sisse, võttes fikseeritud näidud ja määrates keskmise väärtuse.
Teisesed instrumendid, mida kasutatakse temperatuuri mõõtmisel
Proovime määratleda, mis on tööstuslik sekundaarse temperatuuri mõõtmise seade. Tegelikult on see automaatseade põhimõõturi oluline lisand, mis salvestab ja konverteerib salvestatud indikaatorid loetavasse vormi. See on vajalik selge juhtimise, signaalimise ja õigeaegse temperatuuri reguleerimise rakendamiseks neil erandjuhtudel, kui ilmnevad kõrvalekalded töötingimustega määratud parameetritest. Statsionaarsed ja teisaldatavad sekundaarsed elektriseadmed eraldatakse eraldi.
Tavaliselt sekundaarsed seadmedtemperatuuri mõõtmiseks on vastupidav terasest kaitsekorpus ja need on varustatud gradueeritud skaalaga. Väärtused registreeritakse vastav alt diagrammile, mis on salvestatud termopaaridelt, tensomõõturitelt, takistustermomeetritelt, muunduritelt ja muudelt seadmetelt.
Arvestades erinevaid teabe esitamise viise, tuleks sekundaarsed seadmed jagada salvestus- ja näiduseadmeteks, ühe- ja mitmekanalilisteks, kahefunktsioonilisteks ja ühevahemikus. Signaalmehhanismi olemasolul näitavad need seadmed koheselt vastuvõetamatut temperatuurimuutust, mis erineb nõutavast väärtusest. See aitab säilitada kõigi reaktsioonide ja tehnoloogiliste protsesside loogilist kulgu, milles nad osalevad.
Kõigi mitmesuguste gaaside, vedelike ja tahkete ainete temperatuurinäitajaid salvestavate seadmetega tuleks soovitud seadme valikule tõsiselt läheneda. Peamised tegurid, mida tuleb arvesse võtta, on temperatuuri väärtuste lubatud piirid, maksimaalne mõõtmiskaugus (nägemine), täpsus. Ja loomulikult võetakse arvesse teatud tüüpi termomeetri kasutusala.
