Πώς μετράται μια θερμοκρασία;
1. Θερμόμετρο:
- Ένα θερμόμετρο είναι το πιο κοινό όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Αποτελείται από ένα ευαίσθητο σε θερμοκρασία στοιχείο, όπως υδράργυρο, αλκοόλ ή θερμοστοιχείο, που περικλείεται σε γυαλί ή μεταλλικό περίβλημα.
- Καθώς αλλάζει η θερμοκρασία, το ευαίσθητο σε θερμοκρασία στοιχείο επεκτείνεται ή συμβάσεις, προκαλώντας μια αντίστοιχη μεταβολή του όγκου του υγρού ή της ηλεκτρικής αντίστασης του θερμοστοιχείου.
- Η μεταβολή του όγκου ή της αντίστασης βαθμονομείται και μετατρέπεται σε ανάγνωση θερμοκρασίας που εμφανίζεται στην κλίμακα του θερμόμετρου.
2. Θερμοκοπία:
- Ένα θερμοστοιχείο αποτελείται από δύο ανόμοια μεταλλικά καλώδια που συγκολλούνται ή στρεβλώνονται μαζί στο ένα άκρο. Όταν η διασταύρωση των καλωδίων εκτίθεται σε κλίση θερμοκρασίας, παράγεται τάση μεταξύ των ανοιχτών άκρων των καλωδίων.
- Η παραγόμενη τάση είναι ανάλογη με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της διασταύρωσης και της θερμοκρασίας αναφοράς, η οποία είναι συνήθως η θερμοκρασία περιβάλλοντος.
- Τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικές ρυθμίσεις για τη μέτρηση υψηλών θερμοκρασιών και σε εφαρμογές ανίχνευσης θερμοκρασίας λόγω της ευρωστίας τους, της ευρείας κλίμακας θερμοκρασίας και της γρήγορης απόκρισης.
3. ανιχνευτής θερμοκρασίας αντίστασης (RTD):
- Οι RTD είναι αισθητήρες θερμοκρασίας που χρησιμοποιούν την αρχή της αλλαγής αντίστασης με τη θερμοκρασία. Είναι κατασκευασμένα από μεταλλικό σύρμα, όπως πλατίνα, χαλκός ή νικέλιο, του οποίου η ηλεκτρική αντίσταση αυξάνεται προβλέψιμα με την αύξηση της θερμοκρασίας.
- Καθώς αλλάζει η θερμοκρασία, η αντίσταση των αλλαγών RTD, η οποία μπορεί να μετρηθεί και να βαθμονομηθεί για να παρέχει μια ακριβή ανάγνωση θερμοκρασίας.
- Τα RTD είναι γνωστά για την υψηλή ακρίβεια και τη σταθερότητά τους σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, επιστημονική έρευνα και συστήματα ελέγχου της θερμοκρασίας.
4. Θερμόμετρο υπερύθρων:
- Τα υπερύθμονα θερμόμετρα μετρούν τη θερμοκρασία ανιχνεύοντας την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο. Δεν απαιτούν επαφή με το αντικείμενο, καθιστώντας τα χρήσιμα για τη μέτρηση των θερμοκρασιών από απόσταση ή σε επικίνδυνα περιβάλλοντα.
- Τα υπερύθιμα θερμόμετρα χρησιμοποιούν έναν αισθητήρα για να συλλάβουν την υπέρυθρη ακτινοβολία και να το μετατρέψουν σε ηλεκτρικό σήμα. Στη συνέχεια, το ηλεκτρικό σήμα ενισχύεται και υποβάλλεται σε επεξεργασία για να παρέχει ανάγνωση θερμοκρασίας.
- Τα υπερύθμονα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται ευρέως σε ιατρικές, βιομηχανικές και οικιακές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης της θερμοκρασίας του σώματος, των επιφανειακών θερμοκρασιών των αντικειμένων και της προετοιμασίας των τροφίμων.
5.
- Οι θερμοστάτες είναι συσκευές ημιαγωγών των οποίων η ηλεκτρική αντίσταση αλλάζει σημαντικά με τη θερμοκρασία. Μπορούν να κατασκευαστούν από υλικά όπως μεταλλικά οξείδια ή πολυμερή.
- Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η αντίσταση ενός θερμίστορ συνήθως μειώνεται, επιτρέποντας τη μέτρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας.
- Οι θερμοστάτες είναι γνωστοί για την υψηλή τους ευαισθησία, το μικρό μέγεθος και το χαμηλό κόστος. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε κυκλώματα αντιστάθμισης θερμοκρασίας, ανιχνευτές ιατρικής θερμοκρασίας και συστήματα ηλεκτρονικού ελέγχου θερμοκρασίας.
Αυτές είναι μερικές από τις κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές μέτρησης θερμοκρασίας, το καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και περιορισμούς. Η επιλογή της τεχνικής εξαρτάται από παράγοντες όπως το εύρος θερμοκρασιών ενδιαφέροντος, οι απαιτήσεις ακρίβειας, ο χρόνος απόκρισης και το συγκεκριμένο περιβάλλον εφαρμογής.
