Jedním z nejdůležitějších fyzikálních parametrů, které jsou nejčastěji studovány, pozorovány a korigovány, ať už jde o každodenní život člověka, výrobní cykly nebo laboratorní výzkum, je teplotní ukazatel. V závislosti na vlastnostech, technických vlastnostech a určujícím mechanismu provozu existuje určitá klasifikace zařízení pro měření teploty do samostatných typů: konvenční kapalinová zařízení nebo složité, pokročilé elektronické a laserové měřiče, které jsou důstojnou alternativou ke známému domácímu teploměru. Zásadním a rozhodujícím faktorem je samozřejmě místo použití takových zařízení.
Typy přístrojů pro měření teploty
Přístroje pro provádění potřebného výzkumu, včetně přístroje na měření teploty vzduchu, se liší konstrukcí i principem činnosti, kterýpoužívané pro měření. Dostatečně rozšířené použití v kontaktních a dálkových teploměrech, jinak nazývaných pyrometry. Kromě toho klasifikace skupin teploměrů:
- Skleněné a kovové kapalinové expanzní teploměry, pracující s vlastností měnit objem těles při různých teplotách. Jejich rozsah působení je od -190 do +500 °С.
- Manometrické teploměry, které využívají vztah mezi měnící se teplotou plynné látky umístěné v uzavřeném objemu a tlakem. Pracujte při hodnotách od -160 do +600 °C.
- Elektrické odporové teploměry fungují tak, že se spoléhají na schopnost materiálů vodičů měnit elektrický odpor, když se zahřívají a ochlazují. Účinné při teplotách od -200 do +650 °С.
- Termoelektrické měniče - termočlánky. Jsou zapojeny v rozsahu od 0 do +1800 °C. Tyto přístroje pro měření teploty využívají vlastnosti dvou různých kovů a kovových slitin k vytvoření elektromotorické síly, když se změní teplota přechodu.
- Zařízení pro stanovení teploty od +100 do +2500 °С - radiační pyrometr (fotoelektrický, optický, radiační). Akce je způsobena skutečností, že pevný indikátor ovlivňuje množství tepla vyzařovaného tělem. Týká se bezkontaktního typu měření. Existují stacionární a mobilní, nízkoteplotní a vysokoteplotní pyrometry.
Teploměry a senzory
Podle jiné klasifikace tepelně fixačních zařízenídělí se na teploměry a teplotní senzory.
První jsou mechanické přístroje, včetně plynem plněných měřidel, bimetalů, skleněných teploměrů a kombinovaných ovladačů.
Tepelné senzory jsou velmi přesná pokročilá elektronická zařízení pro stanovení teplot v kapalinách a pevných látkách. Mezi ně by měly patřit odporové teploměry, termočlánky, převodníky hodnot čidel a signalizační zařízení vybavená reléovými mechanismy.
Nejnovější tepelné detektory jsou vybaveny rozhraním USB, pamětí pro ukládání a analýzu studií a laserovým ukazovátkem.
Měřiče teploty vody
Každé jednotlivé zařízení pro měření teploty vody, studených a horkých roztoků se vyznačuje speciálním principem činnosti. Existují univerzální přístroje, které jsou vhodné i pro měření indikátorů vzduchu.
Tekutinové teploměry
Skleněné kapalinoměry jsou známé jako nejzákladnější a nejpřesnější teploměry, které jsou k dispozici v přímém a úhlovém provedení. A rozsahem jejich použití je analýza technologických zařízení, ale i inženýrských sítí (měření v potrubí). Přístroje jsou vhodné pro hodnoty od -35 do +600 °C a jako citlivý prvek se nejčastěji používá rtuť a údaje se zaznamenávají na stupnici.
V závislosti na místě aplikace a konstrukčních prvcích se rozlišují lékařské, technické, elektrokontaktní, tekuté, tyčinkové a další zařízení.
Konkrétní zařízení pro měření teploty vody je vybráno s ohledem na přípustnou chybu měření.
Zařízení pro určování teploty vzduchu
Prvním zařízením pro měření teploty vzduchu je skleněný teploměr, aktivní kapalný prvek, ve kterém může být rtuť, etylalkohol, toluen a další látky.
Vysoce přesné rtuťové měřiče jsou tyčové a se zabudovanou skleněnou stupnicí. Jsou žádané v laboratorním výzkumu v různých oblastech výroby a medicíny. Tyčový teploměr je vybaven průhlednou žáruvzdornou dělenou kapilárou a druhý typ měřičů se vyznačuje tím, že dílky stupnice jsou umístěny za ním na samostatné destičce a celý mechanismus je chráněn pouzdrem z odolné sklo.
Pokud jsou v zařízení elektrické kontakty, nazývá se to tepelný alarm a citlivá kapalina uvnitř nádrže a kapiláry ukazuje skutečnou teplotu okolního prostoru.
Funkce termostatů a alarmů
Kromě výše uvedených existují další zařízení pro měření teploty. Například jako regulátory teploty a signalizační zařízení se používají tyčové dilatometry s citlivými částmi vyrobenými z nepodobných kovových slitin, které se při zahřátí prodlužují o různé množství.
Stejný princip charakterizuje jiný typ teploměru - bimetalový, s vloženou teplotně citlivou pružinou připájenou ke dvojici kovudesky s různou tepelnou roztažností. V procesu zahřívání se pružina ohýbá směrem k desce s nižším tepelným koeficientem a požadovaný indikátor teploty je nalezen podle velikosti ohybu.
Elektrotermometr
Pro dálkový záznam tepelných parametrů prostředí v rozsahu od -15 do +125°C se výborně hodí bezdotykové měřící zařízení teploty - aspirační elektrotermometr. Jeho zařízení obsahuje měřič a senzor, které jsou vzájemně propojeny kabelem.
Snímací prvek je nejtenčí měděný drát snímače, spirálovitě navinutý na vláknitém rámu.
Jaká jsou zařízení na měření tělesné teploty
Telesná teplota se běžně měří teploměrem. Ale dnes existuje mnoho dalších teploměrů, které se liší vzhledem a základními principy fungování.
Nejběžnější přístroje, ke kterým náš teploměr patří, pracují na tepelné roztažnosti rtuti, petroleje, alkoholu a dalších kapalin. Jsou levné, praktické a přiměřeně přesné, zejména ty rtuťové, ačkoli jedovatý obsah v křehké skleněné vitríně s sebou nese určité riziko.
Elektronické nebo digitální zařízení pro měření tělesné teploty ukazuje požadovanou hodnotu díky vestavěnému senzoru, ale jeho cena je mnohem vyšší než cena tekutých "kolegů". Tyto teploměry jsou kontaktní.
Infračervené pyrometry nevyžadují přímý kontaktosoba, jednající na dálku. Ultra citlivý senzor přečte množství záření za 2-15 sekund a výsledek zobrazí na displeji. Tyto bezdotykové přístroje na měření teploty jsou ideální pro rodiny s malými dětmi, pro spící nemocné apod. Navíc jsou použitelné pro domácí vaření a výkonnější typy se používají v elektroenergetice, na stavbách, v hutnictví a dalších průmyslových odvětvích.
Když je potřeba dálkový pyrometr
Často nastávají situace, kdy je nemožné nebo jednoduše nepohodlné měřit teplotu dotykem. Právě v takových případech budete potřebovat pyrometr - zařízení pro dálkové měření teploty, a to:
- při měření indikátorů vysoce zahřátých těles nebo toxického prostředí;
- s obtížným přístupem as malou chybou můžete provádět měření na vzdálenost desítek metrů;
- při pozorování mechanismů v pohybu, a to bude trvat zlomek sekundy;
- při diagnostice elektrické bezpečnosti budovy, kdy je takový měřič vhodný pro vzdálené skenování v mnoha odlehlých oblastech.
Jaká zařízení mohou měřit teplotu kovu
V metalurgickém průmyslu vyžadují slitiny roztavených kovů robustní přístroj pro měření vysokých teplot.
Za takové se považují již popsané pyrometry. Fixují tepelné záření na dálku,charakterizující skutečnou teplotu kovu. V obtížných podmínkách indikátorů ultravysokého tepla je bezkontaktní metoda ideální. Na LCD se zobrazí následující údaje:
- skutečná teplota Fahrenheita a Celsia;
- hraniční teploty;
- nabití baterie.
Maximální přesnosti měřené veličiny lze dosáhnout pouze tehdy, když mezi objektem a vzdáleným přístrojem nedochází k interferenci ve formě par nebo pevných látek pohlcujících teplo. Pokud je nutné provést měření kovové slitiny v přepravní pánvi nebo během plnění do lahví, pak by měla být přijata podmínka, že indikátor teploty bude nižší než skutečný a bude určen výpočtem.
Aby se předešlo nepřesnosti této metody, používá se k měření teploty kovu další zařízení, a to simulátor černého tělesa. Je ponořen do taveniny a je prezentován ve formě trubky s utěsněným nebo otevřeným koncem, dutého kužele nebo poháru vyrobeného ze žáruvzdorného kovu. Ať tak či onak, teploměr musí mít vynikající tepelnou odolnost, chemickou odolnost a vynikající tepelnou vodivost, aby poskytoval výjimečně přesné údaje.
Měření teploty motoru
Dlouhodobý provoz, stejně jako pravidelné opravy strojů a mechanismů, vyžadují přítomnost speciálního vybavení, které zahrnuje zařízení pro měření teploty motoru. Patří mezi ně termočlánky, termistory a expanzní teploměry.
Termočlánky – velmi praktické a širokézařízení známá mezi motoristy pro měření teploty povrchů, vinutí a vnitřní dutiny motoru. Pomocí těchto teplotních senzorů můžete zaznamenávat data i v těžko dostupných místech motoru, v drážkách a jádrech. Jsou to dva izolované dráty z různého kovu s připájenými konci na jedné straně, které jsou umístěny v určitém místě měření. Druhé konce jsou připojeny k milivoltmetru a teploměru a součet jejich naměřených hodnot určuje skutečnou hodnotu teploty.
Rtuťové a lihové expanzní teploměry jsou velmi vhodné pro provádění nezbytných měření v přístupných oblastech: vinutí, otevřený povrch různých částí a také proudění vzduchu vycházejícího (nebo vstupujícího) z motoru. Termistory ve formě vinutí měděného drátu jsou namontovány současně na několika místech motoru, postupně je zapínají, odečítají pevné hodnoty a určují průměrnou hodnotu.
Sekundární přístroje používané při měření teploty
Zkusme definovat, co je průmyslové sekundární zařízení na měření teploty. Ve skutečnosti je toto automatické zařízení důležitým doplňkem hlavního měřiče, zachycuje a převádí zaznamenané indikátory do čitelné podoby. Je nezbytné pro realizaci přehledného ovládání, signalizace a včasné regulace teploty v těch výjimečných případech, kdy dojde k odchylkám od parametrů stanovených provozními podmínkami. Stacionární a přenosné sekundární elektrické spotřebiče jsou odděleny odděleně.
Obvykle sekundární zařízenípro měření teploty mají odolné ochranné ocelové pouzdro a jsou vybaveny stupnicí. Hodnoty se zaznamenávají podle diagramu zaznamenaného z termočlánků, tenzometrů, odporových teploměrů, převodníků a dalších zařízení.
S ohledem na různé způsoby prezentace informací by měla být sekundární zařízení rozdělena na záznamová a indikační, jedno a vícekanálová, dvoufunkční a jednorozsahová. V přítomnosti signalizačního mechanismu tato zařízení okamžitě indikují nepřijatelnou změnu teploty, která se liší od požadované hodnoty. To pomáhá udržovat logický tok všech reakcí a technologických procesů, kterých se účastní.
Se všemi různými zařízeními, která zaznamenávají teplotní indikátory plynů, kapalin a pevných látek, byste měli vážně přistupovat k výběru požadovaného zařízení. Primárními faktory, které je třeba vzít v úvahu, jsou přípustné meze teplotních hodnot, maximální vzdálenost, na kterou lze provádět měření (zaměřování), přesnost. A samozřejmě se bere v úvahu rozsah použití konkrétního typu teploměru.
