Principen för olika termometrar
Termometer är en allmän term för temperaturmätningsinstrument, som exakt kan bedöma och mäta temperatur. Fenomenet expansion och sammandragning av fasta ämnen, vätskor och gaser under påverkan av temperatur används som designbas. Det finns fotogentermometrar, alkoholtermometrar, kvicksilvertermometrar, gastermometrar, motståndstermometrar, termoelementtermometrar1, strålningstermometrar, optiska termometrar, bimetalltermometrar etc. som vi kan välja mellan, men vi måste vara uppmärksamma på rätt användningsmetod. För att förstå termometerns relevanta egenskaper och använda den bättre, skrevs den här boken speciellt.
1. Gastermometrar: Väte eller helium används ofta som temperaturmätningsmaterial. Eftersom kondensationstemperaturen för väte och helium är mycket låg, nära noll, är dess temperaturmätningsområde mycket brett. Denna termometer är mycket hög och används mest för precisionsmätningar.
2. Motståndstermometer: Den är uppdelad i metallresistanstermometer och halvledarresistanstermometer, som är gjorda enligt egenskaperna hos motståndsvärdet som ändras med temperaturen. Metalltermometrar använder huvudsakligen rena metaller som platina, guld, koppar, nickel och rodiumjärn, fosforbronslegeringar; Halvledartermometrar använder huvudsakligen kol, germanium, etc. Resistanstermometrar är lätta att använda, pålitliga och har använts flitigt. Dess mätområde är cirka -260 grader till 600 grader .
3. Termoelementtermometer: Det är ett temperaturmätinstrument som används ofta inom industrin. Tillverkad med hjälp av det termoelektriska fenomenet. Två olika trådar svetsas samman för att bilda arbetsänden, och de andra två ändarna är anslutna till mätinstrumentet för att bilda kretsen. Ställ in arbetsänden på den temperatur som ska mätas. När temperaturen på arbetsänden och den fria änden är olika, uppstår en elektromotorisk kraft, så att en ström flyter i slingan. Genom att mäta elektricitet kan temperaturen på en känd plats användas för att bestämma temperaturen på en annan plats. Denna termometer består till största delen av kopparkonstantan, järnkonstantan, nickelkonstantan, guldkoboltkoppar, platinarodium, etc. Den är lämplig för två ämnen med stor temperaturskillnad och används mest för mätning av hög temperatur och låg grumlighet. Vissa termoelement kan mäta höga temperaturer upp till 3000 grader, och vissa kan mäta låga temperaturer nära noll.
4. Bimetalltermometer: hänvisar till termometern som används speciellt för att mäta temperaturen över 500 grader, inklusive optisk termometer, kolorimetrisk termometer och strålningstermometer. Bimetalltermometerns princip och struktur är relativt komplicerad och kommer inte att upprepas här. Den har ett mätområde på 500 grader till 3000 grader eller högre och är inte lämplig för att mäta låga temperaturer.
5. Pekartermometer: Det är en termometer i form av en instrumentbräda, även känd som en kalorimeter, som används för att mäta rumstemperatur och är gjord av principen om termisk expansion och sammandragning av metall. Den använder en bimetallplåt som ett temperaturavkännande element för att styra pekaren. Bimetaller nitas vanligtvis med koppar och järn, med koppar till vänster och järn till höger. Eftersom den termiska expansionen och sammandragningen av koppar är mer uppenbar än för järn, när temperaturen stiger, drar kopparplåten järnplåten för att böjas åt höger, och pekaren böjs åt höger (pekar på hög temperatur). Bimetall; vice versa. , temperaturen blir lägre, och visaren avböjs åt vänster (pekar på låg temperatur) driven av bimetallplåten.
6. Glasrörstermometer: Glasrörstermometern använder principen om termisk expansion och sammandragning för att uppnå temperaturmätning. Eftersom expansionskoefficienten för temperaturmätmediet skiljer sig från kokpunkten och fryspunkten, inkluderar våra vanliga glasrörstermometrar huvudsakligen: fotogentermometer, kvicksilvertermometer och röd pennvattentermometer. Fördelarna är enkel struktur, bekväm användning, hög mätnoggrannhet och lågt pris. Nackdelen är att de övre och nedre gränserna och noggrannheten för mätningen begränsas av glasets kvalitet och temperaturmätmediets egenskaper. Den kan inte teleporteras och är ömtålig.
7. Trycktermometer: Trycktermometern använder vätska, gas eller mättad ånga i en sluten behållare för att generera volymexpansion eller tryckförändring som en mätsignal efter uppvärmning. Dess grundläggande struktur består av tre delar: temperaturlampa, kapillärrör och indikatorbord. Det var en av de tidigaste temperaturkontrollmetoderna som användes i produktionsprocessen. Trycktemperaturmätsystem är fortfarande en mycket använd mätmetod för temperaturindikering och kontroll på plats. Fördelarna med trycktermometrar är: enkel struktur, hög mekanisk hållfasthet, inte rädd för vibrationer. Billigt och kräver ingen extern energi. Nackdelarna är: temperaturmätningsområdet är begränsat, i allmänhet -80~400 grader; värmeförlusten är stor och svarstiden är långsam; instrumentets tätningssystem (termisk glödlampa, kapillär, fjäderrör) är skadat, underhållet är svårt och måste bytas ut; mätnoggrannheten påverkas av omgivningstemperaturen, glödlampans installationsposition har stor inverkan och noggrannheten är relativt låg; överföringsavståndet för kapillären är begränsat. Det normala arbetsområdet för trycktermometern bör vara 1/2--3/4 av intervallet, och displayinstrumentet och temperaturlampan ska vara i horisontellt läge så mycket som möjligt. Temperaturkulornas monteringsbultar som används under installationen kommer att orsaka temperaturförluster, vilket resulterar i felaktig temperatur. Värmeisoleringsbehandling bör utföras under installationen, och den varma glödlampan ska fungera i en vibrationsfri miljö så mycket som möjligt.
8. Roterande termometer: Rotationstermometern är gjord av rullade bimetallplåtar. Ena änden av bimetallen är fixerad, och den andra änden är ansluten till pekaren. På grund av de olika utvidgningsgraderna för de två metallbitarna krullar bimetallstycket olika vid olika temperaturer, och visarna pekar på olika positioner på urtavlan. Temperaturen kan kännas från avläsningen på ratten.
9. Halvledartermometer: Resistansförändringskemikalien för halvledare skiljer sig från metallens. När temperaturen ökar minskar deras motstånd och varierar mer. Därför kan en liten temperaturförändring också orsaka en betydande förändring i motståndet. Termometrar tillverkas med hög noggrannhet och kallas ofta för temperatursensorer.
10. Termoelement termometer: En termoelement termometer består av två olika metaller kopplade till en känslig voltmeter. Metallkontakter ger olika potentialskillnader över metallen vid olika temperaturer. Potentialskillnaden är liten, så en känslig voltmeter behövs för att mäta den. Temperaturen kan vara känd från avläsningen av voltmetern.
11. Optisk pyrometer: Om temperaturen på ett föremål är tillräckligt hög för att avge mycket synligt ljus, kan dess temperatur bestämmas genom att mäta mängden termisk strålning. Denna termometer är en lättviktstermometer. Denna termometer består huvudsakligen av ett teleskop med ett rött filter och en uppsättning kretsar med en liten glödlampa, en galvanometer och ett variabelt motstånd. Före användning, fastställa förhållandet mellan temperaturen som motsvarar glödtrådens olika ljusstyrka och avläsningen av amperemetern. Rikta teleskopet mot objektet som ska mätas när det används och justera motståndet så att ljusstyrkan på glödlampan är densamma som ljusstyrkan på objektet som ska mätas. Vid denna tidpunkt kan temperaturen på det uppmätta objektet avläsas från galvanometern.
12. Flytande kristalltermometer: Flytande kristaller gjorda av olika formler har olika fasövergångstemperaturer. När de genomgår en fasförändring förändras också deras optiska egenskaper, vilket gör att de flytande kristallerna ser missfärgade ut. Om ett papper är belagt med flytande kristaller med olika fasövergångstemperaturer kan temperaturen vara känd från den flytande kristallens färgförändring. Fördelen med denna termometer är att den är lätt att läsa, men nackdelen är att den inte räcker. Används ofta i prydnadsfisktankar för att visa.
