Kontrola zmian wskaźników temperatury (innymi słowy termometria) jest wymagana w badaniach laboratoryjnych lub chemicznych, aby zachować zgodność z technologią procesów produkcyjnych lub zapewnić bezpieczeństwo produktów.
Logiczne jest założenie, że technologie wykorzystywane w produkcji nie będą odpowiednie do celów domowych. Przyjrzyjmy się bliżej urządzeniom, które umożliwiają pomiary w różnych warunkach.
Oczywiście najczęstszymi urządzeniami pozwalającymi na pomiar temperatury są termometry. Należą do nich meteorologiczno-laboratoryjne, medyczne i elektrokontaktowe, techniczne i manometryczne, specjalne i sygnalizacyjne. Łączna liczba modyfikacji to kilkadziesiąt.
Metody i urządzenia do określania temperatury
Znane nam termometry to tylko niewielka część wszystkich istniejących obecnie instrumentów lub urządzeń, które są używane w sytuacji, gdy konieczny jest pomiar temperatury. Wyznaczenie wartości wskaźników termicznych można przeprowadzić kilkoma metodami. Zasada działania każdego urządzenia to określony parametr substancji lub ciała. WW zależności od zakresu, w jakim konieczny jest pomiar temperatury, stosuje się różne urządzenia.
- Ciśnienie. Jego zmiana pozwala śledzić wahania temperatury w zakresie od -160 stopni do +60. Urządzenia te nazywane są manometrami.
- Opór elektryczny. Jest to podstawowa zasada działania termometrów elektrycznych i półprzewodnikowych do pomiaru rezystancji. Różnica odczytów umożliwia urządzeniom półprzewodnikowym wykonywanie pomiarów w zakresie od -90 stopni do +180. Urządzenia elektryczne są w stanie naprawić od -200 do +500 stopni.
- Efekt termoelektryczny jest wiodącą właściwością standardowych lub specjalistycznych termopar. Przyrządy znormalizowanego typu zapewniają definicję granic temperatury od -50 do +1600 stopni. Specjalistyczne urządzenia są zaprojektowane do pracy z krytycznie wysokimi szybkościami. Ich zakres pracy wynosi od +1300 do +2500 stopni.
- Rozszerzalność cieplna. Stosowane w termometrach cieczowych, które pozwalają określić temperatury w zakresie od -190 do +600.
- Promieniowanie cieplne. U podstaw działania pirometrów różnych typów. W zależności od typu urządzenia zakres temperatur również się zmienia.
Szczególną uwagę należy zwrócić na fakt, że te urządzenia nadają się tylko do pomiaru wysokich dodatnich odczytów. W przypadku pirometrów kolorowych granice temperatury roboczej wynoszą 1400 - 2800 stopni. Na promieniowanieurządzenia, liczby te będą równe 20 - 3000 stopni. Urządzenia fotowoltaiczne ustalają temperaturę 600 - 4000, a pirometry optyczne będą oceniać odczyty w zakresie 700 - 6000 stopni.
Oczywiście pojawia się pytanie, w jaki sposób właściwości fizyczne pozwalają na pomiar temperatury powietrza lub gorącego metalu. W manometrach za podstawę przyjmuje się siłę ciśnienia gazu lub cieczy w określonej temperaturze. Pirometry i kamery termowizyjne pozwalają oszacować temperaturę powierzchni obiektu, dostrzegając emanujące z niego promieniowanie cieplne (pirometry pokazują dane w postaci cyfrowej, kamera termowizyjna daje „obraz” obiektu i jego temperatury). Wykorzystanie efektu termoelektrycznego polega na konstrukcji termopary. Ogólnie rzecz biorąc, termopara jest zamkniętym obwodem elektrycznym dwóch różnych przewodników. Pewien efekt temperatury powoduje pewien stres. Podobna zasada jest stosowana w termometrach rezystancyjnych.
Ogólnie metody pomiaru temperatury można podzielić na metody kontaktowe i bezkontaktowe. Najpopularniejszym przykładem metody kontaktowej jest termometr medyczny, bezkontaktowym jest kamera termowizyjna.
