Viens no svarīgākajiem fiziskajiem parametriem, kas visbiežāk tiek pētīts, novērots un koriģēts, vai tā būtu cilvēka ikdiena, ražošanas cikli vai laboratorijas pētījumi, ir temperatūras indikators. Atkarībā no īpašībām, tehniskajām īpašībām un noteicošā darbības mehānisma temperatūras mērīšanas ierīces tiek iedalītas atsevišķos veidos: parastās šķidruma ierīces vai sarežģīti, uzlaboti elektroniskie un lāzera skaitītāji, kas ir cienīga alternatīva pazīstamajam sadzīves termometram. Protams, šādu ierīču lietošanas vieta ir būtisks un izšķirošs faktors.
Temperatūras mērīšanas instrumentu veidi
Ierīces nepieciešamo pētījumu veikšanai, tai skaitā gaisa temperatūras mērīšanas iekārta, atšķiras pēc konstrukcijas, kā arī darbības principa, kasizmanto mērījumiem. Pietiekami plaši izmantots kontaktu un tālvadības termometros, ko citādi sauc par pirometriem. Turklāt temperatūras mērinstrumentu grupu klasifikācija:
- Stikla un metāla šķidruma izplešanās termometri, kas darbojas ar īpašību mainīt ķermeņa tilpumu dažādās temperatūrās. To darbības diapazons ir no -190 līdz +500 °С.
- Manometriskie termometri, kas izmanto attiecību starp mainīgu temperatūru gāzveida vielai, kas ievietota slēgtā tilpumā, un spiedienu. Strādājiet ar vērtībām no -160 līdz +600 °C.
- Elektriskās pretestības termometri darbojas, paļaujoties uz vadītāju materiālu spēju mainīt elektrisko pretestību, tiem uzkarstot un atdziestot. Efektīva temperatūrā no -200 līdz +650 °С.
- Termoelektriskie pārveidotāji - termopāri. Ir iesaistīti diapazonā no 0 līdz +1800 °C. Šie temperatūras mērīšanas instrumenti izmanto divu dažādu metālu un metālu sakausējumu īpašības, lai radītu elektromotora spēku, mainoties savienojuma temperatūrai.
- Ierīce temperatūras noteikšanai no +100 līdz +2500 °С - starojuma pirometrs (fotoelektriskais, optiskais, starojums). Darbība ir saistīta ar faktu, ka fiksētais indikators ietekmē ķermeņa izstarotā siltuma daudzumu. Attiecas uz bezkontakta mērīšanas veidu. Ir stacionāri un mobilie, zemas un augstas temperatūras pirometri.
Termometri un sensori
Saskaņā ar citu siltumnostiprināšanas ierīču klasifikācijutie ir sadalīti termometros un temperatūras sensoros.
Pirmie ir mehāniskie instrumenti, tostarp ar gāzi pildīti mērinstrumenti, bimetāli, stikla temperatūras mērītāji un kombinētie kontrolieri.
Termes sensori ir īpaši precīzas uzlabotas elektroniskas ierīces temperatūras rādījumu fiksēšanai šķidrumos un cietās vielām. Tajos jāiekļauj pretestības termometri, termopāri, sensoru rādījumu devēji un signalizācijas ierīces, kas aprīkotas ar releja mehānismiem.
Jaunākie termiskie detektori ir aprīkoti ar USB interfeisu, atmiņu pētījumu saglabāšanai un analīzei un lāzera rādītāju.
Ūdens temperatūras mērītāji
Katrai atsevišķai ierīcei ūdens, auksto un karsto šķīdumu temperatūras mērīšanai ir raksturīgs īpašs darbības princips. Ir universālas ierīces, kas piemērotas arī gaisa indikatoru mērīšanai.
Šķidruma termometri
Stikla šķidruma mērītāji ir pazīstami kā visvienkāršākie un precīzākie termometri, kas pieejami taisnā un leņķiskā veidā. Un to pielietojuma joma ir tehnoloģisko iekārtu, kā arī komunālo pakalpojumu analīze (mērījumi cauruļvados). Ierīces ir piemērotas vērtībām no -35 līdz +600 ° C, un dzīvsudrabs visbiežāk tiek izmantots kā jutīgs elements, un rādījumi tiek reģistrēti skalā.
Atkarībā no pielietojuma vietas un konstrukcijas īpatnībām izšķir medicīniskās, tehniskās, elektrokontakta, šķidruma, nūju un citas ierīces.
Konkrēta ierīce ūdens temperatūras mērīšanai tiek izvēlēta, ņemot vērā pieļaujamo mērījumu kļūdu.
Ierīces gaisa temperatūras noteikšanai
Pirmā ierīce gaisa temperatūras mērīšanai ir stikla termometrs, kura aktīvais šķidruma elements var būt dzīvsudrabs, etilspirts, toluols un citas vielas.
Augstas precizitātes dzīvsudraba mērītāji ir stieņi un ar iestrādātu stikla skalu. Tie ir pieprasīti laboratorijas pētījumos dažādās ražošanas un medicīnas jomās. Nūjas termometrs ir aprīkots ar caurspīdīgu karstumizturīgu graduētu kapilāru cauruli, un otrā tipa skaitītājiem ir raksturīgs tas, ka skalu dalījumi atrodas aiz tā uz atsevišķas plāksnes, un visu mehānismu aizsargā korpuss, kas izgatavots no izturīgs stikls.
Ja ierīcē ir elektriski kontakti, to sauc par termisko trauksmi, un jutīgais šķidrums tvertnē un kapilārā parāda reālo apkārtējās telpas temperatūru.
Termostatu un trauksmes signālu funkcijas
Papildus iepriekšminētajam ir arī citas temperatūras mērīšanas ierīces. Piemēram, kā temperatūras regulatorus un signalizācijas ierīces stieņu dilatometrus izmanto ar jutīgām daļām, kas izgatavotas no atšķirīgiem metālu sakausējumiem, kas pagarinās, karsējot par atšķirīgu daudzumu.
Tas pats princips raksturo cita veida termometru - bimetāla, ar ievietotu temperatūras jutīgu atsperi, kas pielodēta pie metāla pāraplāksnes ar dažādu termisko izplešanos. Sildīšanas procesā atspere noliecas pret zemāka termiskā koeficienta plāksni, un nepieciešamā temperatūras indikators tiek atrasts pēc lieces lieluma.
Elektrotermometrs
Vides termisko parametru attālinātai reģistrēšanai diapazonā no -15 līdz +125 ° C lieliski noder bezkontakta temperatūras mērīšanas ierīce - aspirācijas elektrotermometrs. Tās ierīcē ir skaitītājs un sensors, kas savienoti viens ar otru ar vadu.
Sajūtas elements ir sensora plānākais vara vads, kas spirālē uztīts uz kvēldiega rāmja.
Kādas ir ierīces ķermeņa temperatūras mērīšanai
Ķermeņa temperatūru regulāri mēra ar termometru. Taču mūsdienās ir daudz citu termometru, kas atšķiras pēc izskata un darbības pamatprincipiem.
Visizplatītākās ierīces, kurām pieder mūsu termometrs, darbojas uz dzīvsudraba, petrolejas, spirta un citu šķidrumu termiskās izplešanās. Tie ir lēti, praktiski un samērā precīzi, īpaši dzīvsudraba, lai gan indīgais saturs trauslā stikla vitrīnā rada zināmu risku.
Elektroniska vai digitāla ierīce ķermeņa temperatūras mērīšanai parāda vēlamo vērtību, pateicoties iebūvētajam sensoram, taču tās izmaksas ir daudz augstākas nekā šķidro "kolēģu" cena. Šie termometri ir kontakta.
Infrasarkanajiem pirometriem nav nepieciešams tiešs kontakts arpersona, kas darbojas attālināti. Īpaši jutīgs sensors nolasa starojuma daudzumu 2-15 sekundēs, parādot rezultātu displejā. Šie bezkontakta temperatūras mērīšanas instrumenti ir lieliski piemēroti ģimenēm ar maziem bērniem, miegainības situācijām utt. Turklāt tie ir piemēroti ēdiena gatavošanai mājsaimniecībā, un jaudīgāki veidi tiek izmantoti elektroenerģijā, būvlaukumos, metalurģijā un citās nozarēs.
Kad ir nepieciešams attālais pirometrs
Bieži ir situācijas, kad ar kontaktu nav iespējams vai vienkārši neērti izmērīt temperatūru. Šādos gadījumos jums būs nepieciešams pirometrs - ierīce attālai temperatūras mērīšanai, proti:
- mērot stipri sakarsušu ķermeņu vai toksiskas vides rādītājus;
- ar sarežģītu piekļuvi un ar nelielu kļūdu varat veikt mērījumus desmitiem metru attālumā;
- novērojot mehānismus kustībā, un tas prasīs sekundes daļu;
- veicot ēkas elektrodrošības diagnostiku, kad šāds skaitītājs ir ērts attālinātai skenēšanai daudzās attālās vietās.
Kādas ierīces var izmērīt metāla temperatūru
Metalurģijas rūpniecībā izkausētiem metālu sakausējumiem ir nepieciešams izturīgs instruments augstas temperatūras mērīšanai.
Par tādiem tiek uzskatīti jau iepriekš aprakstītie pirometri. Tie fiksē siltuma starojumu no attāluma,kas raksturo metāla faktisko temperatūru. Īpaši augstu siltuma indikatoru sarežģītos apstākļos bezkontakta metode ir ideāla. LCD parāda šādus datus:
- faktiskā temperatūra pēc Fārenheita un Celsija;
- robežas temperatūra;
- akumulatora uzlāde.
Izmērītā mainīgā lieluma maksimālo precizitāti var sasniegt tikai tad, ja starp objektu un attālo instrumentu nav nekādu traucējumu siltumu absorbējošu tvaiku vai cietu vielu veidā. Ja nepieciešams veikt metāla sakausējuma mērījumus transporta kausā vai pildīšanas laikā, tad jāpieņem nosacījums, ka temperatūras indikators būs mazāks par reālo un tiks noteikts ar aprēķiniem.
Lai izvairītos no šīs metodes neprecizitātes, metāla temperatūras mērīšanai tiek izmantota cita ierīce, proti, melnā korpusa simulators. Tas ir iegremdēts kausējumā un tiek piedāvāts caurules veidā ar noslēgtu vai atvērtu galu, dobu konusu vai kausu, kas izgatavots no ugunsizturīga metāla. Jebkurā gadījumā temperatūras mērītājam ir jābūt izcilai karstumizturībai, ķīmiskajai izturībai un lieliskai siltumvadītspējai, lai nodrošinātu īpaši precīzus rādījumus.
Dzinēja temperatūras mērīšana
Ilgstošai darbībai, kā arī periodiskiem mašīnu un mehānismu remontiem ir nepieciešama speciāla aprīkojuma klātbūtne, kas ietver ierīci motora temperatūras mērīšanai. Tajos ietilpst termopāri, termistori un izplešanās termometri.
Termopāri – ļoti ērti un plašiautobraucēju vidū pazīstamas ierīces virsmu, tinumu un dzinēja iekšējās dobuma temperatūras mērīšanai. Izmantojot šos temperatūras sensorus, varat ierakstīt datus pat grūti sasniedzamās dzinēja vietās, rievās un serdeņos. Tie ir divi izolēti dažāda metāla vadi ar vienā pusē pielodētiem galiem, kas novietoti noteiktā mērīšanas punktā. Otrie gali ir savienoti ar milivoltmetru un termometru, un to rādījumu summa nosaka faktisko temperatūras vērtību.
Dzīvsudraba un spirta izplešanās termometri ir ļoti ērti, lai veiktu nepieciešamos mērījumus pieejamās vietās: tinumā, dažādu detaļu atvērtajā virsmā, kā arī no dzinēja izejošā (vai ienākošā) gaisa plūsmas. Termistori vara stieples tinuma veidā tiek montēti vienlaicīgi vairākās dzinēja vietās, tos pēc kārtas ieslēdzot, veicot fiksētus rādījumus un nosakot vidējo vērtību.
Sekundārie instrumenti, ko izmanto temperatūras mērījumos
Mēģināsim definēt, kas ir rūpnieciskā sekundārās temperatūras mērīšanas ierīce. Faktiski šī automātiskā ierīce ir svarīgs galvenā skaitītāja papildinājums, kas tver un pārvērš ierakstītos rādītājus lasāmā formā. Tas nepieciešams skaidras kontroles, signalizācijas un savlaicīgas temperatūras regulēšanas īstenošanai tajos izņēmuma gadījumos, kad rodas novirzes no ekspluatācijas apstākļos noteiktajiem parametriem. Stacionārās un pārnēsājamās sekundārās elektroierīces tiek atdalītas atsevišķi.
Parasti sekundāras ierīcestemperatūras mērīšanai ir izturīgs aizsargājošs tērauda korpuss un ir aprīkoti ar graduētu skalu. Vērtības tiek reģistrētas saskaņā ar diagrammu, kas reģistrēta no termopāriem, deformācijas mērītājiem, pretestības termometriem, pārveidotājiem un citām ierīcēm.
Ņemot vērā dažādus informācijas pasniegšanas veidus, sekundārās ierīces vajadzētu iedalīt ierakstīšanas un indikācijas, vienkanālu un daudzkanālu, divfunkciju un viena diapazona. Signalizācijas mehānisma klātbūtnē šīs ierīces uzreiz norāda uz nepieņemamām temperatūras izmaiņām, kas atšķiras no vajadzīgās vērtības. Tas palīdz uzturēt visu to reakciju un tehnoloģisko procesu loģisko plūsmu, kurās tie ir iesaistīti.
Ar visdažādākajām ierīcēm, kas reģistrē gāzu, šķidrumu un cietvielu temperatūras rādītājus, ir nopietni jāpieiet vēlamās ierīces izvēlei. Primārie faktori, kas jāņem vērā, ir temperatūras vērtību pieļaujamās robežas, maksimālais attālums, kādā var veikt mērījumus (redzamība), precizitāte. Un, protams, tiek ņemts vērā noteikta veida termometra lietošanas apjoms.
