Một trong những thông số vật lý quan trọng thường được nghiên cứu, quan sát và hiệu chỉnh nhất, cho dù đó là cuộc sống hàng ngày, chu kỳ sản xuất hay nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của một người, là chỉ số nhiệt độ. Tùy thuộc vào tính chất, tính năng kỹ thuật và cơ chế hoạt động mà người ta phân loại thiết bị đo nhiệt độ thành các loại riêng biệt: thiết bị đo chất lỏng thông thường hoặc thiết bị đo laze, điện tử phức tạp, tiên tiến, là sự thay thế xứng đáng cho nhiệt kế gia dụng quen thuộc. Tất nhiên, nơi ứng dụng của các thiết bị đó là yếu tố cơ bản và quyết định.
Các loại dụng cụ đo nhiệt độ
Các thiết bị để thực hiện các nghiên cứu cần thiết, bao gồm thiết bị đo nhiệt độ không khí, khác nhau về thiết kế, cũng như nguyên tắc hoạt động,được sử dụng cho các phép đo. Được sử dụng rộng rãi trong các nhiệt kế tiếp xúc và từ xa, còn được gọi là nhiệt kế. Ngoài ra, phân loại các nhóm dụng cụ đo nhiệt độ:
- Nhiệt kế giãn nở chất lỏng bằng thủy tinh và kim loại, hoạt động dựa trên tính chất thay đổi thể tích của các vật thể ở các nhiệt độ khác nhau. Phạm vi hoạt động của chúng là từ -190 đến +500 ° С.
- Nhiệt kế áp suất sử dụng mối quan hệ giữa sự thay đổi nhiệt độ của một chất khí đặt trong một thể tích và áp suất kín. Làm việc ở các giá trị từ -160 đến +600 ° C.
- Nhiệt kế điện trở hoạt động dựa trên khả năng thay đổi điện trở của vật liệu dẫn điện khi chúng nóng lên và nguội đi. Hiệu quả ở nhiệt độ từ -200 đến +650 ° С.
- Bộ chuyển đổi nhiệt điện - cặp nhiệt điện. Có liên quan trong phạm vi từ 0 đến +1800 ° C. Các dụng cụ đo nhiệt độ này sử dụng tính chất của hai kim loại và hợp kim kim loại khác nhau để tạo ra sức điện động khi nhiệt độ của mối nối thay đổi.
- Thiết bị xác định nhiệt độ từ +100 đến +2500 ° С - hỏa kế bức xạ (quang điện, quang học, bức xạ). Tác dụng là do chỉ số cố định ảnh hưởng đến lượng nhiệt cơ thể tỏa ra. Đề cập đến loại phép đo không tiếp xúc. Có các máy đo nhiệt độ thấp và cố định và di động.
Nhiệt kế và cảm biến
Theo phân loại khác của các thiết bị cố định nhiệtchúng được chia thành nhiệt kế và cảm biến nhiệt độ.
Đầu tiên là các dụng cụ cơ khí, bao gồm đồng hồ đo đầy khí, đồng hồ đo hai kim, đồng hồ đo nhiệt độ thủy tinh và bộ điều khiển kết hợp.
Cảm biến nhiệt là thiết bị điện tử tiên tiến siêu chính xác để cố định các chỉ số nhiệt độ trong chất lỏng và chất rắn. Chúng phải bao gồm nhiệt kế điện trở, cặp nhiệt điện, bộ chuyển đổi chỉ số cảm biến và thiết bị tín hiệu được trang bị cơ chế rơ le.
Các máy dò nhiệt mới nhất được trang bị giao diện USB, bộ nhớ để lưu và phân tích các nghiên cứu, và một con trỏ laser.
Đồng hồ đo nhiệt độ nước
Mỗi thiết bị riêng biệt để đo nhiệt độ của nước, dung dịch lạnh và nóng được đặc trưng bởi một nguyên lý hoạt động đặc biệt. Có những thiết bị phổ dụng cũng thích hợp để đo các chỉ số không khí.
Nhiệt kế chất lỏng
Máy đo chất lỏng thủy tinh được biết đến là loại nhiệt kế cơ bản và chính xác nhất, có dạng thẳng và góc. Và phạm vi ứng dụng của chúng là phân tích các thiết bị công nghệ, cũng như các tiện ích công cộng (các phép đo trong đường ống). Các thiết bị này phù hợp với các giá trị từ -35 đến +600 ° C và thủy ngân thường được sử dụng làm nguyên tố nhạy cảm nhất và các kết quả đọc được ghi trên thang điểm.
Tùy thuộc vào vị trí ứng dụng và các tính năng cấu trúc, các thiết bị y tế, kỹ thuật, điện liên lạc, chất lỏng, thanh và các thiết bị khác được phân biệt.
Một thiết bị cụ thể để đo nhiệt độ nước được chọn có tính đến sai số đo cho phép.
Thiết bị xác định nhiệt độ không khí
Thiết bị đầu tiên để đo nhiệt độ không khí là nhiệt kế thủy tinh, phần tử chất lỏng hoạt động trong đó có thể là thủy ngân, rượu etylic, toluen và các chất khác.
Máy đo thủy ngân có độ chính xác cao được kết dính và có cân thủy tinh nhúng. Họ đang có nhu cầu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trong các lĩnh vực sản xuất và y học khác nhau. Nhiệt kế dạng que được trang bị một ống mao dẫn có chia độ chịu nhiệt trong suốt và loại máy đo thứ hai có đặc điểm là các vạch chia tỷ lệ được đặt phía sau nó trên một tấm riêng biệt và toàn bộ cơ cấu được bảo vệ bằng một vỏ làm bằng thủy tinh bền.
Nếu có các điểm tiếp xúc điện trong thiết bị, nó được gọi là báo động nhiệt, và chất lỏng nhạy cảm bên trong bể chứa và ống mao dẫn hiển thị nhiệt độ thực của không gian xung quanh.
Tính năng của bộ điều nhiệt và báo động
Ngoài các thiết bị trên, còn có các thiết bị đo nhiệt độ khác. Ví dụ: như bộ điều khiển nhiệt độ và thiết bị tín hiệu, máy đo độ giãn nở dạng que được sử dụng với các bộ phận nhạy cảm được làm bằng các hợp kim kim loại khác nhau, sẽ kéo dài ra khi được làm nóng bởi một lượng khác.
Nguyên tắc tương tự đặc trưng cho một loại nhiệt kế khác - lưỡng kim, với một lò xo nhạy cảm với nhiệt độ lắp vào được hàn vào một cặp kim loạicác tấm có độ giãn nở nhiệt khác nhau. Trong quá trình đốt nóng, lò xo uốn cong về phía tấm có hệ số nhiệt thấp hơn và chỉ thị nhiệt độ cần thiết được tìm thấy bằng độ lớn của sự uốn cong.
Máy đo nhiệt độ
Để ghi lại từ xa các thông số nhiệt của môi trường trong phạm vi từ -15 đến +125 ° C, thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc - một máy đo nhiệt độ hút dịch - là một thiết bị tuyệt vời. Thiết bị của nó bao gồm một đồng hồ đo và một cảm biến được kết nối với nhau bằng một sợi dây.
Phần tử cảm biến là dây đồng mỏng nhất của cảm biến, được quấn theo hình xoắn ốc trên khung dây tóc.
Thiết bị đo nhiệt độ cơ thể là gì
Nhiệt độ cơ thể được đo thường xuyên bằng nhiệt kế. Nhưng ngày nay có nhiều loại nhiệt kế khác về hình dáng và nguyên lý hoạt động cơ bản.
Các thiết bị phổ biến nhất mà nhiệt kế của chúng tôi sử dụng hoạt động dựa trên sự giãn nở vì nhiệt của thủy ngân, dầu hỏa, rượu và các chất lỏng khác. Chúng không đắt, thực tế và chính xác hợp lý, đặc biệt là thủy ngân, mặc dù chất độc trong hộp kính dễ vỡ mang một số rủi ro.
Một thiết bị điện tử hoặc kỹ thuật số để đo nhiệt độ cơ thể cho thấy giá trị mong muốn nhờ cảm biến tích hợp, nhưng giá thành của nó cao hơn nhiều so với giá của các "đồng nghiệp" chất lỏng. Những nhiệt kế này là liên hệ.
Nhiệt kế hồng ngoại không cần tiếp xúc trực tiếp vớingười, hành động từ xa. Một cảm biến siêu nhạy đọc lượng bức xạ trong 2-15 giây, hiển thị kết quả trên màn hình. Những dụng cụ đo nhiệt độ không tiếp xúc này rất phù hợp cho những gia đình có con nhỏ, những người đang ốm trong giấc ngủ, v.v. Ngoài ra, chúng còn có thể áp dụng cho việc nấu nướng trong gia đình và những loại công suất lớn hơn được sử dụng trong năng lượng điện, công trường xây dựng, luyện kim và các ngành công nghiệp khác.
Khi cần sử dụng nhiệt kế từ xa
Thường có những trường hợp không thể hoặc đơn giản là không thuận tiện để đo nhiệt độ bằng cách tiếp xúc. Trong những trường hợp như vậy, bạn sẽ cần một hỏa kế - một thiết bị để đo nhiệt độ từ xa, cụ thể là:
- khi đo các chỉ số của cơ thể bị nung nóng cao hoặc môi trường độc hại;
- với khó tiếp cận và với một sai số nhỏ, bạn có thể thực hiện các phép đo ở khoảng cách hàng chục mét;
- khi quan sát các cơ chế đang chuyển động và quá trình này sẽ mất một phần giây;
- khi chẩn đoán độ an toàn điện của một tòa nhà, khi một đồng hồ như vậy sẽ thuận tiện cho việc quét từ xa ở nhiều khu vực xa xôi.
Thiết bị nào có thể đo nhiệt độ của kim loại
Trong ngành công nghiệp luyện kim, hợp kim kim loại nóng chảy đòi hỏi một dụng cụ chắc chắn để đo nhiệt độ cao.
Các nhiệt kế đã được mô tả trước đó được coi là như vậy. Chúng cố định bức xạ nhiệt ở khoảng cách xa,đặc trưng cho nhiệt độ thực của kim loại. Trong điều kiện khó khăn của các chỉ số nhiệt cực cao, phương pháp không tiếp xúc là lý tưởng. Màn hình LCD hiển thị các dữ liệu sau:
- nhiệt độ thực tế Fahrenheit và độ C;
- nhiệt độ biên giới;
- sạc pin.
Chỉ có thể đạt được độ chính xác tối đa của biến đo khi không có sự can thiệp giữa vật thể và thiết bị từ xa dưới dạng hơi hoặc chất rắn hấp thụ nhiệt. Nếu cần thiết phải thực hiện phép đo hợp kim kim loại trong muôi vận chuyển hoặc trong quá trình đóng chai, thì điều kiện phải được chấp nhận là chỉ thị nhiệt độ sẽ nhỏ hơn thực tế và sẽ được xác định bằng tính toán.
Để tránh sự thiếu chính xác của phương pháp này, một thiết bị khác được sử dụng để đo nhiệt độ của kim loại, đó là thiết bị mô phỏng vật đen. Nó được ngâm trong chất nóng chảy và được trình bày dưới dạng một đường ống với một đầu kín hoặc hở, một hình nón rỗng hoặc một chiếc cốc làm bằng kim loại chịu lửa. Dù bằng cách nào, đồng hồ đo nhiệt độ phải có khả năng chịu nhiệt vượt trội, kháng hóa chất và dẫn nhiệt tuyệt vời để mang lại kết quả đo đặc biệt chính xác.
Đo nhiệt độ động cơ
Hoạt động lâu dài, cũng như sửa chữa định kỳ máy móc và cơ cấu, đòi hỏi sự hiện diện của thiết bị đặc biệt, trong đó có thiết bị đo nhiệt độ động cơ. Chúng bao gồm cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở và nhiệt kế giãn nở.
Cặp nhiệt điện - rất tiện dụng và rộng rãicác thiết bị được người lái xe ô tô biết đến để đo nhiệt độ của bề mặt, cuộn dây và khoang bên trong của động cơ. Sử dụng các cảm biến nhiệt độ này, bạn có thể ghi dữ liệu ngay cả ở những khu vực khó tiếp cận của động cơ, trong các rãnh và lõi. Chúng là hai dây dẫn cách điện bằng kim loại khác nhau với các đầu được hàn ở một phía, được đặt tại một điểm đo nhất định. Các đầu thứ hai được kết nối với milivôn kế và nhiệt kế và tổng số đọc của chúng xác định giá trị nhiệt độ thực tế.
Nhiệt kế giãn nở thủy ngân và cồn rất thuận tiện để thực hiện các phép đo cần thiết ở các khu vực dễ tiếp cận: cuộn dây, bề mặt hở của các bộ phận khác nhau, cũng như luồng không khí đi ra (hoặc đi vào) từ động cơ. Các nhiệt điện trở ở dạng cuộn dây đồng được gắn đồng thời ở một số nơi của động cơ, lần lượt bật chúng lên, lấy các số đọc cố định và xác định giá trị trung bình.
Dụng cụ thứ cấp dùng để đo nhiệt độ
Chúng ta hãy thử định nghĩa thiết bị đo nhiệt độ thứ cấp trong công nghiệp là gì. Trên thực tế, thiết bị tự động này là một bổ sung quan trọng cho đồng hồ chính, thu nhận và chuyển đổi các chỉ số đã ghi thành một dạng có thể đọc được. Cần thiết cho việc thực hiện kiểm soát rõ ràng, báo hiệu và điều chỉnh nhiệt độ kịp thời trong những trường hợp ngoại lệ khi xảy ra sai lệch so với các thông số do điều kiện vận hành quy định. Các thiết bị điện thứ cấp cố định và di động được tách biệt riêng biệt.
Thường là các thiết bị phụđể đo nhiệt độ có vỏ thép bảo vệ bền và được trang bị thang chia độ. Các giá trị được ghi lại theo sơ đồ được ghi lại từ cặp nhiệt điện, đồng hồ đo biến dạng, nhiệt kế điện trở, bộ chuyển đổi và các thiết bị khác.
Xem xét các cách trình bày thông tin khác nhau, thiết bị phụ nên được chia thành ghi và chỉ thị, đơn và đa kênh, chức năng kép và dải đơn. Khi có cơ chế báo hiệu, các thiết bị này ngay lập tức chỉ ra sự thay đổi nhiệt độ không thể chấp nhận được khác với giá trị yêu cầu. Điều này giúp duy trì luồng hợp lý của tất cả các phản ứng và quy trình công nghệ mà chúng có liên quan.
Với tất cả các loại thiết bị ghi lại các chỉ số nhiệt độ của khí, chất lỏng và chất rắn, người ta nên tiếp cận nghiêm túc việc lựa chọn thiết bị mong muốn. Các yếu tố chính phải được tính đến là giới hạn cho phép của các giá trị nhiệt độ, khoảng cách lớn nhất mà các phép đo có thể được thực hiện (nhìn thấy), độ chính xác. Và tất nhiên, phạm vi sử dụng của một loại nhiệt kế cụ thể sẽ được tính đến.
