Az egyik legfontosabb fizikai paraméter, amelyet leggyakrabban tanulmányoznak, megfigyelnek és korrigálnak, legyen szó az ember mindennapjairól, termelési ciklusairól vagy laboratóriumi kutatásokról, a hőmérsékletjelző. A tulajdonságoktól, a műszaki jellemzőktől és a működés meghatározó mechanizmusától függően a hőmérsékletmérő eszközöket bizonyos típusokba sorolják: hagyományos folyadékkészülékek vagy összetett, fejlett elektronikus és lézeres mérőeszközök, amelyek méltó alternatívája a megszokott háztartási hőmérőnek. Természetesen az ilyen eszközök alkalmazási helye alapvető és döntő tényező.
Hőmérsékletmérő műszerek típusai
A szükséges kutatások elvégzésére szolgáló eszközök, beleértve a levegő hőmérsékletét mérő készüléket, felépítésükben, valamint működési elvükben különböznek,mérésekhez használják. Megfelelően elterjedt használat kontakt- és távoli hőmérőkben, más néven pirométerekben. Ezenkívül a hőmérsékletmérő műszercsoportok besorolása:
- Üvegből és fémből készült folyadéktágulási hőmérők, amelyek azon a tulajdonságon dolgoznak, hogy különböző hőmérsékleteken megváltoztassák a testek térfogatát. Működési tartományuk -190 és +500 °С között van.
- Manometrikus hőmérők, amelyek egy zárt térbe helyezett gáz halmazállapotú anyag hőmérsékletének változása és a nyomás közötti összefüggést használják. Dolgozzon -160 és +600 °C között.
- Az elektromos ellenállás-hőmérők működése a vezető anyagok azon képességére támaszkodik, hogy megváltoztatják az elektromos ellenállást, miközben felmelegednek és lehűlnek. -200 és +650 °С közötti hőmérsékleten hatásos.
- Hőelektromos átalakítók - hőelemek. 0 és +1800 °C közötti tartományban vesznek részt. Ezek a hőmérsékletmérő műszerek két különböző fém és fémötvözet azon tulajdonságát használják fel, hogy elektromotoros erőt hoznak létre, amikor a csomópont hőmérséklete megváltozik.
- Készülék a hőmérséklet meghatározására +100 és +2500 °С között - sugárzási pirométer (fotoelektromos, optikai, sugárzás). A művelet annak a ténynek köszönhető, hogy a rögzített jelző befolyásolja a test által kisugárzott hőmennyiséget. Az érintésmentes méréstípusra vonatkozik. Vannak helyhez kötött és mobil, alacsony és magas hőmérsékletű pirométerek.
Hőmérők és érzékelők
A hőrögzítő eszközök másik osztályozása szerinthőmérőkre és hőmérséklet-érzékelőkre vannak osztva.
Az első a mechanikus műszerek, beleértve a gázzal töltött mérőeszközöket, bimetálokat, üveghőmérsékletmérőket és kombinált vezérlőket.
A hőérzékelők rendkívül pontos, fejlett elektronikus eszközök a folyadékok és szilárd anyagok hőmérsékletének rögzítésére. Ide tartoznak az ellenálláshőmérők, hőelemek, érzékelők leolvasási jelátalakítói és relé mechanizmussal felszerelt jelzőberendezések.
A legújabb hőérzékelők USB interfésszel, memóriával a vizsgálatok mentéséhez és elemzéséhez, valamint lézermutatóval vannak felszerelve.
Vízhőmérsékletmérők
Minden egyes víz, hideg és meleg oldat hőmérsékletének mérésére szolgáló készüléket sajátos működési elv jellemez. Léteznek univerzális eszközök, amelyek levegőjelzők mérésére is alkalmasak.
Folyadékhőmérők
Az üveg folyadékmérők a legelemibb és legpontosabb hőmérőkként ismertek, amelyek egyenes és szögletes kivitelben is kaphatók. Alkalmazási körük pedig a technológiai berendezések, valamint a közművek elemzése (csővezetékekben végzett mérések). A készülékek -35 és +600 °C közötti értékekre alkalmasak, a higanyt leggyakrabban érzékeny elemként használják, és a leolvasásokat egy skálán rögzítik.
Az alkalmazás helyétől és a szerkezeti jellemzőktől függően megkülönböztetünk orvosi, műszaki, elektrokontakt, folyadék-, bot- és egyéb eszközöket.
A vízhőmérséklet mérésére a megengedett mérési hiba figyelembevételével egy speciális készüléket választanak ki.
Eszközök a levegő hőmérsékletének meghatározásához
A levegőhőmérséklet mérésére szolgáló első eszköz egy üveg hőmérő, amelynek aktív folyadékeleme lehet higany, etil-alkohol, toluol és egyéb anyagok.
A nagy pontosságú higanymérők pálcásak és beágyazott üvegskálával rendelkeznek. Igények a laboratóriumi kutatásokban a termelés és az orvostudomány különböző területein. A pálcás hőmérő átlátszó hőálló beosztású kapilláris csővel van felszerelve, a második típusú mérőkre pedig az a jellemző, hogy a skálaosztások mögötte külön lapon helyezkednek el, és a teljes szerkezetet egy tok védi. tartós üveg.
Ha elektromos érintkezők vannak a készülékben, azt hőriasztásnak nevezik, és a tartályban és a kapillárisban lévő érzékeny folyadék a környező tér valós hőmérsékletét mutatja.
A termosztátok és riasztások jellemzői
A fentieken kívül további eszközök is vannak a hőmérséklet mérésére. Például hőmérséklet-szabályozóként és jelzőberendezésként a rúddilatométereket különböző fémötvözetekből készült, érzékeny részekkel használják, amelyek eltérő mértékű melegítés hatására megnyúlnak.
Ugyanez az elv jellemzi egy másik típusú hőmérőt is - bimetál, behelyezett hőmérséklet-érzékeny rugóval, amely egy pár fémre van forrasztvakülönböző hőtágulású lemezek. A hevítés során a rugó az alacsonyabb termikus együtthatójú lemez felé hajlik, és a szükséges hőmérséklet-jelzőt a hajlítás mértéke határozza meg.
Elektro-hőmérő
A környezet hőparamétereinek távoli rögzítésére a -15 és +125 °C közötti tartományban egy érintésmentes hőmérsékletmérő eszköz - aspirációs elektrotermométer - kiváló. Készüléke egy mérőműszert és egy zsinórral összekötött érzékelőt tartalmaz.
Az érzékelő elem az érzékelő legvékonyabb rézhuzala, amely spirálban van feltekerve egy izzószál keretére.
Melyek a testhőmérséklet mérésére szolgáló eszközök
A testhőmérsékletet rutinszerűen hőmérővel mérik. De manapság sok más hőmérő létezik, amelyek megjelenésében és működési elveiben különböznek.
A legáltalánosabb készülékek, amelyekhez hőmérőnk tartozik, a higany, a kerozin, az alkohol és más folyadékok hőtágulásán dolgoznak. Olcsóak, praktikusak és meglehetősen pontosak, különösen a higanyosak, bár a törékeny üvegház mérgező tartalma némi kockázatot rejt magában.
A testhőmérséklet mérésére szolgáló elektronikus vagy digitális készülék a beépített érzékelőnek köszönhetően a kívánt értéket mutatja, de költsége jóval magasabb, mint a folyékony "kollégák" ára. Ezek a hőmérők érintkezőek.
Az infravörös pirométerek nem igényelnek közvetlen érintkezéstszemély, távolról eljárva. Egy ultraérzékeny szenzor 2-15 másodperc alatt leolvassa a sugárzás mértékét, az eredményt megjelenítve a kijelzőn. Ezek az érintésmentes hőmérsékletmérő műszerek tökéletesek kisgyermekes családok, alvásbeteg helyzetek stb. számára. Ezen kívül alkalmasak háztartási főzésre is, a nagyobb teljesítményű típusokat pedig elektromos áramban, építkezéseken, kohászatban és más iparágakban használják.
Ha távoli pirométerre van szükség
Gyakran előfordulnak olyan helyzetek, amikor lehetetlen vagy egyszerűen kényelmetlen a hőmérséklet érintkezéssel történő mérése. Ilyen esetekben szüksége lesz egy pirométerre - egy készülékre a hőmérséklet távoli mérésére, nevezetesen:
- nagyon felhevült testek vagy mérgező környezet indikátorainak mérésekor;
- nehéz hozzáféréssel, kis hibával akár több tíz méteres távolságból is mérhet;
- ha mozgásban lévő mechanizmusokat figyelünk meg, és ez a másodperc töredékét vesz igénybe;
- egy épület elektromos biztonságának diagnosztizálása során, amikor egy ilyen mérőeszköz számos távoli területen alkalmas távoli leolvasásra.
Milyen eszközök képesek mérni a fém hőmérsékletét
A kohászati iparban az olvadt fémötvözetek masszív műszert igényelnek a magas hőmérséklet mérésére.
A korábban már ismertetett pirométerek ilyennek minősülnek. Távolról rögzítik a hősugárzást,jellemzi a fém tényleges hőmérsékletét. Az ultra-magas hőjelzők nehéz körülményei között az érintésmentes módszer ideális. Az LCD a következő adatokat jeleníti meg:
- tényleges hőmérséklet Fahrenheit és Celsius;
- határhőmérséklet;
- akkumulátortöltés.
A mért változó maximális pontossága csak akkor érhető el, ha a tárgy és a távoli műszer között nincs interferencia hőelnyelő gőzök vagy szilárd anyagok formájában. Ha szükséges a fémötvözet mérése a szállítóüstben vagy a palackozás során, akkor el kell fogadni azt a feltételt, hogy a hőmérsékletjelző alacsonyabb legyen a ténylegesnél, és számításokkal határozzák meg.
A módszer pontatlanságának elkerülése érdekében egy másik eszközt használnak a fém hőmérsékletének mérésére, nevezetesen a fekete test szimulátort. Az olvadékba merül, és zárt vagy nyitott végű cső, üreges kúp vagy tűzálló fémből készült csésze formájában jelenik meg. Akárhogy is, a hőmérsékletmérőnek kiváló hőállósággal, vegyszerállósággal és kiváló hővezető képességgel kell rendelkeznie ahhoz, hogy kivételesen pontos leolvasást adjon.
A motor hőmérsékletének mérése
A hosszú távú működéshez, valamint a gépek és mechanizmusok időszakos javításához speciális berendezés szükséges, amely magában foglalja a motor hőmérsékletét mérő készüléket. Ide tartoznak a hőelemek, a termisztorok és az expanziós hőmérők.
Hőelemek – nagyon praktikus és szélesaz autósok körében ismert eszközök felületek, tekercsek és a motor belső üregének hőmérsékletének mérésére. Ezekkel a hőmérséklet-érzékelőkkel még a motor nehezen elérhető részein, hornyokban és magokban is rögzíthet adatokat. Két különböző fémből készült szigetelt vezetékről van szó, amelyek egyik oldalán forrasztják a végét, amelyeket egy bizonyos mérési ponton helyeznek el. A második végek egy millivoltmérőhöz és egy hőmérőhöz csatlakoznak, és ezek leolvasásának összege határozza meg a tényleges hőmérsékleti értéket.
A higany- és alkoholtágulási hőmérők nagyon kényelmesek a szükséges mérések elvégzéséhez hozzáférhető helyeken: a tekercselésnél, a különböző részek nyitott felületén, valamint a motorból kilépő (vagy belépő) légáramban. A rézhuzal tekercs formájú termisztorokat egyidejűleg a motor több helyére szerelik fel, egymás után bekapcsolva, rögzített leolvasással és az átlagérték meghatározásával.
Hőmérsékletméréshez használt másodlagos műszerek
Próbáljuk meg meghatározni, mi az ipari másodlagos hőmérsékletmérő készülék. Valójában ez az automata eszköz a fő mérőműszer fontos kiegészítése, rögzíti és olvasható formává alakítja a rögzített mutatókat. Szükséges az egyértelmű szabályozás, jelzés és időben történő hőmérsékletszabályozás megvalósítása azokban a kivételes esetekben, amikor az üzemi feltételek által meghatározott paraméterektől eltérések lépnek fel. A helyhez kötött és hordozható másodlagos elektromos készülékeket külön kell választani.
Általában másodlagos készülékekA hőmérsékletméréshez tartós acél védőtok és fokozatos skálák vannak felszerelve. Az értékeket a hőelemekről, nyúlásmérőkről, ellenálláshőmérőkről, konverterekről és egyéb eszközökről rögzített diagramnak megfelelően rögzítjük.
Az információmegjelenítés különféle módjait figyelembe véve a másodlagos eszközöket rögzítő és jelző, egy- és többcsatornás, kétfunkciós és egytartományú eszközökre kell felosztani. Jelzőmechanizmus jelenlétében ezek az eszközök azonnal jeleznek egy elfogadhatatlan hőmérséklet-változást, amely eltér a kívánt értéktől. Ez segít fenntartani minden olyan reakció és technológiai folyamat logikai folyamatát, amelyben részt vesznek.
A gázok, folyadékok és szilárd anyagok hőmérsékleti mutatóit rögzítő eszközök sokfélesége esetén komolyan meg kell közelíteni a kívánt eszköz kiválasztását. Elsődlegesen figyelembe kell venni a hőmérsékleti értékek megengedett határait, a maximális mérési távolságot (láthatóság), a pontosságot. És természetesen figyelembe veszik egy adott típusú hőmérő alkalmazási körét.
