Erinevate termomeetrite põhimõte
Termomeeter on üldnimetus temperatuuri mõõtmisvahendite kohta, mis võimaldavad temperatuuri täpselt hinnata ja mõõta. Projekteerimise aluseks on tahkete ainete, vedelike ja gaaside paisumise ja kokkutõmbumise nähtus temperatuuri mõjul. Valikus on petrooleumitermomeetrid, alkoholitermomeetrid, elavhõbedatermomeetrid, gaasitermomeetrid, takistustermomeetrid, termopaartermomeetrid1, kiirgustermomeetrid, optilised termomeetrid, bimetalltermomeetrid jne, kuid tähelepanu tuleb pöörata õigele kasutusviisile. See raamat on spetsiaalselt kirjutatud termomeetri asjakohaste omaduste mõistmiseks ja paremaks kasutamiseks.
1. Gaasitermomeetrid: temperatuuri mõõtmise materjalidena kasutatakse sageli vesinikku või heeliumi. Kuna vesiniku ja heeliumi veeldamise temperatuur on väga madal, nullilähedane, on selle temperatuuri mõõtmise vahemik väga lai. See termomeeter on väga kõrge ja seda kasutatakse enamasti täppismõõtmiseks.
2. Takistuse termomeeter: see jaguneb metallitakistustermomeetriks ja pooljuhtide takistustermomeetriks, mis on valmistatud vastavalt temperatuuriga muutuva takistuse väärtuse omadustele. Metalltermomeetrites kasutatakse peamiselt puhtaid metalle, nagu plaatina, kuld, vask, nikkel ja roodiumraud, fosforpronksi sulamid; pooljuhttermomeetrites kasutatakse peamiselt süsinikku, germaaniumi jne. Resistentsustermomeetrid on hõlpsasti kasutatavad, töökindlad ja laialdaselt kasutatavad. Selle mõõtmisvahemik on umbes -260 kraadi kuni 600 kraadi.
3. Termopaari termomeeter: see on tööstuses laialdaselt kasutatav temperatuuri mõõteriist. Valmistatud termoelektrilise nähtuse abil. Kaks erinevat juhet keevitatakse kokku, et moodustada tööots ja ülejäänud kaks otsa ühendatakse mõõtevahendiga, et moodustada vooluring. Seadke tööots mõõdetavale temperatuurile. Kui tööotsa ja vaba otsa temperatuur on erinevad, siis tekib elektromotoorjõud, nii et ahelas liigub vool. Elektrienergiat mõõtes saab teadaoleva asukoha temperatuuri abil määrata temperatuuri teises kohas. See termomeeter koosneb enamasti vase konstantaanist, raua konstantaanist, nikli konstantaanist, kullast koobaltvasest, plaatina roodiumist jne. See sobib kahe aine jaoks, millel on suur temperatuuride erinevus, ning seda kasutatakse enamasti kõrge temperatuuri ja madala hägususe mõõtmiseks. Mõned termopaarid suudavad mõõta kõrgeid temperatuure kuni 3000 kraadi ja mõned võivad mõõta nullilähedasi madalaid temperatuure.
4. Bimetalltermomeeter: viitab termomeetrile, mida kasutatakse spetsiaalselt temperatuuri mõõtmiseks üle 500 kraadi, sealhulgas optiline termomeeter, kolorimeetriline termomeeter ja kiirgustermomeeter. Bimetalltermomeetri põhimõte ja struktuur on suhteliselt keerulised ning seda siin ei korrata. Selle mõõtmisvahemik on 500 kraadi kuni 3000 kraadi või rohkem ja see ei sobi madalate temperatuuride mõõtmiseks.
5. Osutitermomeeter: see on armatuurlaua kujuline termomeeter, tuntud ka kui kalorimeeter, mida kasutatakse toatemperatuuri mõõtmiseks ja mis on valmistatud metalli soojuspaisumise ja kokkutõmbumise põhimõttel. See kasutab kursori juhtimiseks temperatuurianduri elemendina bimetalllehte. Bimetallid neetitakse tavaliselt vase ja rauaga, vask on vasakul ja raud paremal. Kuna vase soojuspaisumine ja kokkutõmbumine on raua omast ilmsem, siis temperatuuri tõustes tõmbab vaskleht raudpleki paremale painduma ja osuti kaldub paremale (osutades kõrgele temperatuurile). bimetall; vastupidi. , muutub temperatuur madalamaks ja osuti kaldub bimetalllehe abil vasakule (osutab madalale temperatuurile).
6. Klaastoru termomeeter: klaastoru termomeeter kasutab temperatuuri mõõtmise saavutamiseks termilise paisumise ja kokkutõmbumise põhimõtet. Kuna temperatuuri mõõtekeskkonna paisumistegur erineb keemis- ja külmumistemperatuurist, on meie tavalised klaastoru termomeetrid peamiselt järgmised: petrooleumi termomeetri, elavhõbeda termomeetri ja punase pliiatsiga veetermomeetri. Eelised on lihtne struktuur, mugav kasutamine, kõrge mõõtmistäpsus ja madal hind. Puuduseks on see, et ülemist ja alumist piiri ning mõõtmise täpsust piiravad klaasi kvaliteet ja temperatuuri mõõtekandja omadused. Seda ei saa teleportida ja see on habras.
7. Rõhutermomeeter: rõhutermomeeter kasutab vedelikku, gaasi või küllastunud auru suletud anumas, et tekitada pärast kuumutamist mõõtesignaalina mahu suurenemist või rõhu muutust. Selle põhistruktuur koosneb kolmest osast: temperatuuripirn, kapillaartoru ja indikaatorlaud. See oli üks varasemaid tootmisprotsessis kasutatud temperatuuri reguleerimise meetodeid. Rõhu temperatuuri mõõtmise süsteemid on endiselt väga laialdaselt kasutatav mõõtmismeetod kohapealseks temperatuuri indikaatoriks ja juhtimiseks. Survetermomeetrite eelised on: lihtne struktuur, kõrge mehaaniline tugevus, ei karda vibratsiooni. Odav ja ei vaja välist energiat. Puudused on järgmised: temperatuuri mõõtmise vahemik on piiratud, üldiselt -80~400 kraadi ; soojuskadu on suur ja reageerimisaeg aeglane; instrumendi tihendussüsteem (termopirn, kapillaar, vedrutoru) on kahjustatud, hooldus on keeruline ja tuleb välja vahetada; mõõtmise täpsust mõjutab ümbritseva õhu temperatuur, pirni paigaldusasendil on suur mõju ja täpsus on suhteliselt madal; kapillaari ülekandekaugus on piiratud. Survetermomeetri normaalne tööpiirkond peaks olema 1/2--3/4 vahemikust ning näidik ja temperatuuripirn peaksid olema võimalikult horisontaalses asendis. Paigaldamisel kasutatud temperatuurikuuli kinnituspoldid põhjustavad temperatuurikadu, mille tulemuseks on ebatäpne temperatuur. Paigaldamise ajal tuleks läbi viia soojusisolatsioonitöötlus ja soe pirn peaks töötama võimalikult vibratsioonivabas keskkonnas.
8. Pöörlev termomeeter: pöörlev termomeeter on valmistatud valtsitud bimetalllehtedest. Bimetalli üks ots on fikseeritud ja teine ots on ühendatud osutiga. Kahe metallitüki erineva paisumisastme tõttu kõverdub bimetalltükk erinevatel temperatuuridel erinevalt ning osutid näitavad sihverplaadil erinevat asendit. Temperatuuri saab teada sihverplaadi näidu järgi.
9. Pooljuhtide termomeeter: pooljuhtide takistust muutev kemikaal erineb metalli omast. Temperatuuri tõustes nende takistus väheneb ja varieerub laiemalt. Seetõttu võib ka väike temperatuurimuutus põhjustada olulist takistuse muutust. Termomeetrid on valmistatud suure täpsusega ja neid nimetatakse sageli temperatuurianduriteks.
10. Termopaari termomeeter: termopaartermomeeter koosneb kahest erinevast metallist, mis on ühendatud tundliku voltmeetriga. Metallkontaktid tekitavad erinevatel temperatuuridel metallis erinevaid potentsiaalide erinevusi. Potentsiaalide erinevus on väike, nii et selle mõõtmiseks on vaja tundlikku voltmeetrit. Temperatuuri saab teada voltmeetri näidu järgi.
11. Optiline püromeeter: kui objekti temperatuur on piisavalt kõrge, et kiirgaks palju nähtavat valgust, saab selle temperatuuri määrata soojuskiirguse hulga mõõtmise teel. See termomeeter on kerge termomeeter. See termomeeter koosneb peamiselt punase filtriga teleskoobist ja väikese lambipirni, galvanomeetri ja muutuva takistiga ahelate komplektist. Enne kasutamist tuleb kindlaks teha suhe hõõgniidi erinevale heledusele vastava temperatuuri ja ampermeetri näidu vahel. Kasutamise ajal suunake teleskoop mõõdetavale objektile ja reguleerige takistust nii, et pirni heledus oleks sama, mis mõõdetava objekti heledus. Sel ajal saab galvanomeetrilt lugeda mõõdetava objekti temperatuuri.
12. Vedelkristallide termomeeter: erineva valemiga vedelkristallidel on erinev faasisiirdetemperatuur. Kui nad läbivad faasimuutuse, muutuvad ka nende optilised omadused, muutes vedelkristallid värvituks. Kui paberitükk on kaetud erineva faasisiirdetemperatuuriga vedelkristallidega, saab temperatuuri teada vedelkristalli värvimuutusest. Selle termomeetri eeliseks on see, et seda on lihtne lugeda, kuid puuduseks on see, et sellest ei piisa. Kasutatakse sageli dekoratiivkalade paakides näitamiseks.
