Які бувають прилади для вимірювання температури

Одним із значущих фізичних параметрів, які найчастіше вивчаються, спостерігаються і коригуються, будь то повсякденна побутова життя людини, виробничі цикли або лабораторні дослідження, є показник температури. В залежності від властивостей, технічних особливостей і визначального механізму роботи існує певна класифікація приладів для вимірювання температури на окремі види: звичайні рідинні пристрою або складні, вдосконалені електронні та лазерні вимірювачі, які представляють собою гідну альтернативу став звичним побутового градусник. Безумовно, основним і вирішальним фактором є місце застосування таких пристроїв.

Види приладів для вимірювання температури

Пристрої для проведення необхідних досліджень, у тому числі прилад для вимірювання температури повітря, відрізняються конструктивно, а також принципом роботи, який використовується для проведення замірів. Досить широке застосування у контактних і дистанційних термометрів, інакше званих пірометрами. Крім того, класифікація приладів для вимірювання температури групує:

• Скляні та металеві термометри розширення рідинні, які працюють на властивості зміни обсягу тіл при різних значеннях температури. Спектр дії їх від -190 до +500 ° С.
• Манометричні термометри, що використовують залежність між змінною температурою газоподібної речовини, поміщеного в замкнутий об`єм, і тиском. Працюють при значеннях від -160 до +600 ° С.
• Електричні термометри опору діють, покладаючись на здатність матеріалів-провідників змінювати електроопір при нагріванні і охолодженні. Ефективні при значеннях від -200 до +650 ° С.
• Термоелектричні перетворювачі - термопари. Задіюються в діапазоні від 0 до +1800 ° С. Ці прилади для вимірювання температури використовують властивість двох різних металів і металлосплавов виробляти електрорушійну силу при зміні ступеня нагріву спаю.
• Пристрій для визначення температури від +100 до +2500 ° С - пірометр випромінювання (фотоелектричний, оптичний, радіаційний). Дія обумовлена тим, що фіксується показник впливає на величину випромінюваного тілом тепла. Відноситься до безконтактного типу вимірювань. Розрізняють стаціонарні та мобільні, низько- і високотемпературні пірометри.

Термометри та датчики

За іншою класифікації термофіксірующіх пристроїв проводиться їх поділ на термометри та термодатчики.

Перші - це механічні прилади, в тому числі газонаповнені манометрические пристрої, біметалеві, скляні вимірювачі температури і комбіновані регулятори.

Термодатчики - це надточні вдосконалені електронні пристосування для фіксування показників температури в рідинах і твердих тілах. До них слід відносити термометри опору, термопари, перетворювачі показників датчиків і сигналізатори, оснащені релейними механізмами.

Новітні термодетектора оснащені USB-інтерфейсом, пам`яттю для збереження та аналізу досліджень, лазерним навідником-цілевказівником.

Вимірювачі температури води

Кожен окремий прилад для вимірювання температури води, холодних і гарячих розчинів характеризується особливим принципом роботи. Зустрічаються універсальні пристосування, придатні також для замірів показників повітря.

Рідинні термометри

Скляні рідинні вимірювачі відомі як самі елементарні і точні термометри, які випускаються прямими і кутовими. А сфера їх застосування - аналіз технологічного обладнання, а також комунальне господарство (виміри в трубопроводах). Прилади підходять для значень від -35 до +600 ° С, причому в якості чутливого елемента частіше за інших застосовують ртуть, а показання записують за шкалою.

Залежно від місця застосування і особливостей будови розрізняють пристрої медичні, технічні, електроконтактні, рідинні, паличні та інші.

Конкретний прилад для вимірювання температури води вибирається з урахуванням допустимої похибки при вимірах.

Пристосування для визначення температури повітря

Перший прилад для вимірювання температури повітря - це скляний термометр, активним рідким елементом у якому можуть бути ртуть, спирт етиловий, толуол та інші речовини.

Високоточні вимірювачі ртутні бувають кийовими і з вкладеною скляній шкалою. Вони затребувані в лабораторних дослідженнях в різних областях виробництва і медицини. Паличної термометр оснащений прозорою термостійкої градуйованою капілярної трубочкою, а другий вид вимірників характеризується тим, що ділення шкали розташовані позаду неї на окремій пластині, а весь механізм захищений футляром з міцного скла.

При наявності в приладі електроконтактів його називають термосигналізатори, а чутлива рідина всередині резервуара і капіляра показує справжню температуру навколишнього простору.

Особливості терморегуляторів і сигналізаторів

Крім перерахованих вище, існують і інші прилади для вимірювання температури. Наприклад, в якості терморегуляторів і сигналізаторів використовують стрижневі дилатометри з чутливими деталями з різнорідних металлосплавов, які подовжуються при нагріванні на різну величину.

Тим же принципом характеризується ще один вид термометра - біметалічний, із вставленої термочувствительной пружиною, згуртованою з парою металевих пластинок з різним температурним розширенням. В процесі нагрівання пружина вигинається до пластини меншого термокоеффіціента, а за величиною вигину знаходять шуканий показник температури.

Електротермометрія

Для дистанційного фіксування теплових показників навколишнього середовища в діапазоні від -15 до +125 ° С відмінно підходить безконтактний прилад для вимірювання температури - аспіраційний Електротермометрія. У його пристрій входять з`єднані між собою шнуром вимірювач та датчик.

Чутливим елементом є найтонша мідний дріт датчика, накручена спіраллю на Стек гілок каркас.

Які існують пристрої для вимірювання температури тіла

Температуру тіла звично вимірюють градусником. Але на сьогоднішній день існує безліч інших термометрів, що відрізняються за зовнішнім виглядом і основним принципам дії.

Найпоширеніші пристосування, до яких належить наш градусник, працюють на температурному розширенні ртуті, гасу, спирту та ін. Рідин. Вони недорогі, практичні і досить точні, особливо ртутні, хоча отруйна вміст в крихкому скляному корпусі несе з собою певний ризик.

Електронний або цифровий прилад для вимірювання температури тіла показує потрібну величину завдяки вбудованому датчику, але його вартість багато більше ціни рідинних «побратимів». Ці термометри контактні.

Інфрачервоні пірометри не вимагають прямого дотику до людини, діючи дистанційно. Надчутливий датчик за 2-15 секунд зчитує величину випромінювання, виводячи результат на дисплей. Ці безконтактні прилади для вимірювання температури чудово підходять для сімей з маленькими дітьми, ситуацій зі сплячими хворими та ін. Крім того, вони застосовні в побуті в процесі приготування їжі, а більш потужні види - в електроенергетиці, на будмайданчиках, в металургії та інших галузях промисловості .

Коли необхідний дистанційний пирометр

Часто бувають ситуації, коли заміряти температуру контактним способом неможливо або просто незручно. Саме в таких випадках знадобиться пирометр - прилад для дистанційного вимірювання температури, а саме:

• при замірах показників сильно розігрітих тіл або отруйною середовища;
• при утрудненому доступі, причому з невеликою похибкою можна провести вимірювання на відстані в десятки метрів;
• при спостереженні за механізмами, які перебувають в русі, причому на це будуть потрібні частки секунди;
• при діагностиці електробезпеки будівлі, коли саме таким вимірником зручно провести дистанційне сканування на численних віддалених ділянках.

Якими пристроями можна виміряти температуру металу

У металургійній промисловості для дослідження розплавлених металлосплавов необхідний міцний прилад для вимірювання високих температур.

Такими вважаються вже описані раніше пірометри. Вони фіксують на відстані теплове випромінювання, характеризує фактичну температуру металу. У складних умовах надвисоких показників тепла безконтактний спосіб ідеальний. На рідкокристалічний дисплей виводяться такі дані:

• фактична температура за Фаренгейтом і Цельсію;
• прикордонні температури;
• заряд батареї.

Максимальної точності вимірюваної змінної можна досягти тільки тоді, коли між об`єктом і дистанційним приладом немає перешкод у вигляді поглинаючих тепло пари або твердих тіл. Якщо ж потрібно зробити заміри металлосплава в транспортувальному ковші або при розливі, то слід прийняти умову, що температурний показник виявиться менше фактичного і буде визначатися розрахунками.

Для того щоб уникнути неточності такого способу, застосовується інший прилад для вимірювання температури металу, а саме імітатор чорного тіла. Він занурюється в розплав і представлений у вигляді труби з запаяним або відкритим кінцем, полого конуса або склянки з тугоплавкого металу. У будь-якому варіанті термовимірника повинен мати підвищену жароміцністю, хімічною стійкістю і відмінною теплопровідністю, щоб демонструвати виключно точні дані.

Вимірювання температури двигуна

Тривала експлуатація, а також періодичний ремонт машин і механізмів припускають наявність спеціального обладнання, у складі якого - прилад для вимірювання температури двигуна. До них відносять термопари, терморезистори і термометри розширення.

Термопари - дуже зручні і широко відомі серед автомобілістів прилади для вимірювання температури поверхонь, обмотки і внутрішньої порожнини двигуна. За допомогою цих термодатчиков можна фіксувати дані навіть у важкодоступних ділянках двигуна, в пазах і сердечниках. Являють собою дві ізольованих дроту різного металу зі спаяними з одного боку кінцями, які поміщаються в певну точку вимірювання. Другі кінці з`єднуються з милливольтметром і термометром, а сума їх показників визначає фактичне значення температури.

Ртутні і спиртові термометри розширення вельми зручні для проведення необхідних вимірювань на доступних ділянках: обмотці, відкритої поверхні різних деталей, а також виходить (або вхідного) з движка потоку повітря. Терморезистори у вигляді мідної дротяної обмотки кріплять одночасно в декількох місцях двигуна, по черзі включаючи їх, знімаючи фіксуються показання і визначаючи середнє значення.

Вторинні прилади, які використовуються при вимірюваннях температури

Спробуємо дати визначення того, що таке промисловий вторинний прилад для вимірювання температури. По суті, це автоматичний пристрій є важливим доповненням до основного вимірника, що уловлює і перетворює зафіксовані показники в легку для читання форму. Необхідно для здійснення чіткого контролю, сигналізації та своєчасного регулювання температури в тих виняткових випадках, коли відбуваються відхилення від заданих умовами роботи параметрів. Окремо виділяють стаціонарні і переносні вторинні електроприлади.

Як правило, вторинні прилади для вимірювання температури мають міцний захисний сталевий корпус і оснащені градуйованою шкалою. Реєстрація значень відбувається згідно діаграмі, записаної від термопар, тензорезисторов, термометрів опору, перетворювачів та інших пристроїв.

Розглядаючи різні способи подачі інформації, слід розділити вторинні прилади на реєструючі і показуючі, одно- і багатоканальні, двофункційні і однодіапазонні. При наявності сигнализирующего механізму дані пристосування моментально вказують на неприпустиму зміну температури, відмінне від необхідної величини. Це допомагає підтримання логічного протікання всіх реакцій і технологічних процесів, в яких вони задіяні.

При всьому різноманітті приладів, що реєструють температурні показники газів, рідин і твердих тіл слід серйозно підходити до вибору потрібного пристосування. Першорядними факторами, які треба врахувати, є допустимі межі температурних значень, максимальна віддаленість, на якій можна проводити виміри (візування), точність. І, звичайно ж, враховується сфера використання конкретного виду термометра.