Принципът на различни термометри
Термометърът е общ термин за уреди за измерване на температурата, които могат точно да преценят и измерват температурата. Феноменът на разширяване и свиване на твърди вещества, течности и газове под въздействието на температурата се използва като проектна основа. Има керосинови термометри, алкохолни термометри, живачни термометри, газови термометри, съпротивителни термометри, термодвойки термометри1, радиационни термометри, оптични термометри, биметални термометри и др., от които можем да избираме, но трябва да обърнем внимание на правилния метод на употреба. За да разберем съответните характеристики на термометъра и да го използваме по-добре, тази книга беше специално написана.
1. Газови термометри: Водородът или хелият често се използват като материали за измерване на температурата. Тъй като температурата на втечняване на водорода и хелия е много ниска, близо до нулата, диапазонът на измерване на температурата е много широк. Този термометър е много висок и се използва най-вече за прецизни измервания.
2. Съпротивителен термометър: Разделя се на метален съпротивителен термометър и полупроводников съпротивителен термометър, които са направени според характеристиките на стойността на съпротивлението, променяща се с температурата. Металните термометри използват предимно чисти метали като платина, злато, мед, никел и родиево желязо, фосфорни бронзови сплави; полупроводниковите термометри използват главно въглерод, германий и др. Съпротивителните термометри са лесни за използване, надеждни и са широко използвани. Неговият диапазон на измерване е около -260 градуса до 600 градуса.
3. Термометър с термодвойка: Това е инструмент за измерване на температура, широко използван в индустрията. Създаден с помощта на термоелектрическия феномен. Два различни проводника са заварени заедно, за да образуват работния край, а другите два края са свързани към измервателния уред, за да образуват веригата. Настройте работния край на температурата, която ще се измерва. Когато температурата на работния край и свободния край е различна, възниква електродвижеща сила, така че в контура протича ток. Чрез измерване на електричеството температурата на известно място може да се използва за определяне на температурата на друго място. Този термометър се състои предимно от меден константан, железен константан, никелов константан, злато, кобалт, мед, платинен родий и др. Той е подходящ за две вещества с голяма температурна разлика и се използва най-вече за измерване на висока температура и ниска мътност. Някои термодвойки могат да измерват високи температури до 3000 градуса, а някои могат да измерват ниски температури, близки до нулата.
4. Биметален термометър: отнася се за термометър, специално използван за измерване на температура над 500 градуса, включително оптичен термометър, колориметричен термометър и радиационен термометър. Принципът и структурата на биметалния термометър са сравнително сложни и няма да се повтарят тук. Той има диапазон на измерване от 500 градуса до 3000 градуса или по-висок и не е подходящ за измерване на ниски температури.
5. Термометър със стрелка: Това е термометър във формата на табло, известен също като калориметър, който се използва за измерване на стайна температура и е направен на принципа на термично разширение и свиване на метала. Той използва биметален лист като температурен чувствителен елемент за управление на показалеца. Биметалите обикновено са нитовани с мед и желязо, с мед отляво и желязо отдясно. Тъй като термичното разширение и свиване на медта е по-очевидно от това на желязото, когато температурата се повиши, медният лист дърпа железния лист, за да се огъне надясно, а показалецът се отклонява надясно (посочва висока температура). биметални; обратно. , температурата става по-ниска и показалецът се отклонява наляво (сочи към ниска температура), задвижван от биметалния лист.
6. Термометър със стъклена тръба: Термометърът със стъклена тръба използва принципа на термично разширение и свиване, за да постигне измерване на температурата. Тъй като коефициентът на разширение на средата за измерване на температурата е различен от точката на кипене и точката на замръзване, нашите обикновени термометри със стъклена тръба включват главно: керосинов термометър, живачен термометър и термометър с червена химикалка за вода. Предимствата са проста структура, удобна употреба, висока точност на измерване и ниска цена. Недостатъкът е, че горната и долната граница и точността на измерването са ограничени от качеството на стъклото и свойствата на средата за измерване на температурата. Не може да се телепортира и е крехък.
7. Термометър за налягане: Термометърът за налягане използва течност, газ или наситена пара в затворен контейнер, за да генерира разширение на обема или промяна на налягането като измервателен сигнал след нагряване. Основната му структура се състои от три части: термометър, капилярна тръба и индикаторна маса. Това е един от най-ранните методи за контрол на температурата, използвани в производствения процес. Системите за измерване на налягане и температура все още са много широко използван метод за измерване за индикация и контрол на температурата на място. Предимствата на термометрите под налягане са: проста структура, висока механична якост, без страх от вибрации. Евтин и не изисква външна енергия. Недостатъците са: диапазонът на измерване на температурата е ограничен, обикновено -80~400 градуса; загубата на топлина е голяма и времето за реакция е бавно; уплътнителната система на инструмента (термична колба, капилярка, пружинна тръба) е повредена, поддръжката е трудна и трябва да се смени; точността на измерване се влияе от температурата на околната среда, позицията на монтаж на крушката има голямо влияние и точността е относително ниска; разстоянието на предаване на капиляра е ограничено. Нормалният работен обхват на термометъра за налягане трябва да бъде 1/2--3/4 от обхвата, а инструментът за показване и термометърът трябва да са в хоризонтално положение, доколкото е възможно. Болтовете за монтиране на температурна топка, използвани по време на монтажа, ще причинят загуба на температура, което ще доведе до неточна температура. По време на монтажа трябва да се извърши топлоизолационна обработка, а топлата крушка трябва да работи в среда без вибрации, доколкото е възможно.
8. Ротационен термометър: Ротационният термометър е изработен от валцовани биметални листове. Единият край на биметала е фиксиран, а другият край е свързан към показалеца. Поради различните степени на разширение на двете метални парчета, биметалното парче се извива по различен начин при различни температури и стрелките сочат към различни позиции на циферблата. Температурата може да бъде позната от показанията на циферблата.
9. Полупроводников термометър: химикалът за промяна на съпротивлението на полупроводника е различен от този на метала. С повишаване на температурата тяхното съпротивление намалява и варира в по-големи граници. Следователно, малка промяна на температурата може също да причини значителна промяна в съпротивлението. Термометрите са направени с висока точност и често се наричат температурни сензори.
10. Термометър с термодвойка: Термометърът с термодвойка се състои от два различни метала, свързани към чувствителен волтметър. Металните контакти създават различни потенциални разлики в метала при различни температури. Потенциалната разлика е малка, така че за измерването й е необходим чувствителен волтметър. Температурата може да се разбере от показанията на волтметъра.
11. Оптичен пирометър: Ако температурата на даден обект е достатъчно висока, за да излъчва много видима светлина, температурата му може да се определи чрез измерване на количеството топлинно излъчване. Този термометър е лек термометър. Този термометър се състои главно от телескоп с червен филтър и набор от вериги с малка електрическа крушка, галванометър и променлив резистор. Преди употреба установете връзката между температурата, съответстваща на различната яркост на нажежаемата жичка, и показанието на амперметъра. Когато се използва, насочете телескопа към обекта за измерване и регулирайте съпротивлението така, че яркостта на крушката да е същата като яркостта на обекта за измерване. По това време температурата на измервания обект може да се отчете от галванометъра.
12. Термометър с течни кристали: Течните кристали, направени с различни формули, имат различни температури на фазов преход. Когато претърпят фазова промяна, оптичните им свойства също се променят, което прави течните кристали да изглеждат обезцветени. Ако парче хартия е покрито с течни кристали с различни температури на фазов преход, температурата може да бъде известна от промяната на цвета на течния кристал. Предимството на този термометър е, че се отчита лесно, но недостатъкът е, че не е достатъчно. Често се използва в декоративни аквариуми за показване.
