Εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας

Οι περισσότεροι άνθρωποι θα έλεγαν ότι τα θερμόμετρα μετρούν τη θερμοκρασία, και αυτό είναι αλήθεια, αλλά υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη. Το θερμόμετρο που χρησιμοποιείτε για να μετρήσετε τη θερμοκρασία σας όταν είστε άρρωστοι δεν βοηθάει πολύ κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας του λιωμένου μολύβδου. Επιπλέον, ορισμένα πράγματα είναι πολύ μικρά, πολύ μεγάλα ή πολύ μακριά για να χρησιμοποιήσετε ένα τυπικό θερμόμετρο λαμπτήρα για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας τους.

Liquid Expansion Thermometer

Ένα τυπικό θερμόμετρο είναι συνήθως ένας λαμπτήρας ή ένα θερμόμετρο ελατηρίου. Και τα δύο λειτουργούν έχοντας ένα υγρό, είτε αλκοόλ είτε υδράργυρο, κλειστό σε κενό, και το υγρό διαστέλλεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Η έγχρωμη αλκοόλη ή ο υδράργυρος ανεβαίνει κατά μήκος μιας κλίμακας σε ένα θερμόμετρο βολβού, ενώ το διαστελλόμενο υγρό περιστρέφει ένα ελατήριο για να γυρίσει μια βελόνα ένδειξης γύρω από μια κυκλική κλίμακα σε ένα θερμόμετρο ελατηρίου. Τα θερμόμετρα έχουν πλέον συχνά οθόνες ψηφιακής κλίμακας.

Θερμοστοιχεία

Η θερμοκρασία μερικές φορές μετριέται με ένα θερμοστοιχείο. Δύο μεταλλικοί αγωγοί από ανόμοια μέταλλα τοποθετούνται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, δημιουργώντας τάση. Οι αλλαγές στην τάση αντιστοιχούν σε αλλαγές στη θερμοκρασία. Τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και συχνά συνδέονται με άλλες συσκευές που απενεργοποιούν και ενεργοποιούν μηχανισμούς ως απόκριση σε ορισμένες θερμοκρασίες. Τα θερμοστοιχεία δεν είναι τόσο ακριβή όσο τα θερμόμετρα.

Ανιχνευτής θερμοκρασίας αντίστασης

Τα θερμοστοιχεία αντικαθίστανται όλο και περισσότερο από ανιχνευτές θερμοκρασίας αντίστασης ή θερμόμετρα αντίστασης. Τα RTD είναι γενικά πιο σταθερά και ακριβή από τα θερμοστοιχεία. χρησιμοποιούν αισθητήρες άνθρακα ή πλατίνας για να ανιχνεύσουν αλλαγές στην ηλεκτρική αντίσταση. Αυτές οι αλλαγές προκαλούνται από αλλαγές θερμοκρασίας και οι αλλαγές είναι προβλέψιμες. Ένα σταθερό ρεύμα φωτός διέρχεται μέσω του RTD, περνάει από τα καλώδια και στη συνέχεια μπορεί να προσδιοριστεί η αντίσταση και να υπολογιστεί η θερμοκρασία.

Πυρόμετρο

Ένα πυρόμετρο μετρά τις επιφανειακές θερμοκρασίες των αντικειμένων. Είναι ένα εργαλείο που συνδυάζει ένα οπτικό χαρακτηριστικό με έναν αναγνώστη θερμοκρασίας κατασκευασμένο από ένα εξαιρετικά λεπτό νήμα. Το πυρόμετρο στοχεύει στην επιφάνεια ενός αντικειμένου, οπότε η οπτική συσκευή εστιάζει στη θερμική υπογραφή –ή ακτινοβολούμενη θερμότητα– και μεταφέρει αυτή την υπογραφή στον αναγνώστη νήματος. Αυτά είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τη μέτρηση θερμοκρασιών σε επιφάνειες που δεν είναι προσβάσιμες ή πολύ ζεστές για να τις αγγίξετε, όπως λέβητες ατμού, φούρνους μεταλλουργίας και μπαλόνια θερμού αέρα.

Langmuir Probe

Ο Ίρβινγκ Λάνγκμουιρ ήταν νομπελίστας φυσικός. Ο Langmuir ήθελε να μάθει πώς να μετρά τη θερμοκρασία των ηλεκτρονίων ως μέρος της έρευνάς του για να μάθει για το ηλεκτρικό δυναμικό του πλάσματος, μια κατάσταση της ύλης που μοιάζει με αέριο στην οποία ορισμένα σωματίδια χάνουν ηλεκτρόνια. Ο Langmuir εφηύρε μια συσκευή που ονομάζεται ανιχνευτής Langmuir που κάνει ακριβώς αυτό, τοποθετώντας ηλεκτρόδια στο πλάσμα και στη συνέχεια μετρώντας τα ρεύματα στο πλάσμα. Οι ανιχνευτές Langmuir δεν είναι σε καθημερινή χρήση.

Αισθητήρας υπερύθρων

Η ανίχνευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ένας άλλος τρόπος μέτρησης της θερμότητας. Όταν κοιτάς τα πράγματα, βλέπεις ορατό φως. ένα κόκκινο πυροσβεστικό όχημα φαίνεται κόκκινο είτε η θερμοκρασία είναι στους 0 είτε στους 100 βαθμούς Φαρενάιτ. Αλλά αν κοιτάξετε αντικείμενα μέσω ενός ανιχνευτή υπερύθρων, μπορείτε να δείτε «υπογραφές θερμότητας», δηλαδή αλλαγές με βάση τη θερμοκρασία. Προσαρτώντας έναν μετρητή που μετρά τη συχνότητα του υπέρυθρου φωτός, το υπέρυθρο θερμόμετρο μπορεί –όπως το πυρόμετρο– να λάβει μετρήσεις θερμοκρασίας επιφάνειας από απόσταση.