Termometr - bu turli xil printsiplardan foydalangan holda harorat yoki harorat gradientini o'lchaydigan qurilma. Termometrda ikkita muhim element mavjud - harorat sensori, unda jismoniy harorat bilan ba'zi jismoniy o'zgarishlar sodir bo'ladi, masalan, simob termometridagi lampochka va prujina yoki bu jismoniy o'zgarishlarni qiymatga aylantirishning boshqa usullari, masalan, simob termometridagi shkala.
Har xil turdagi termometrlar mavjud.
Shisha termometrdagi suyuqlik haroratdagi suyuqlik hajmining o'zgarishidan foydalanadi. Ular suyuqlikning ko'pchiligi isitish vaqtida kengayishi haqiqatidan foydalanadilar. Suyuqlik muhrlangan shisha lampochkada joylashgan bo'lib, uning kengayishi termometrning novdasiga o'yilgan shkala yordamida o'lchanadi. Ma'lumki, termometr kengaymaydi, u jismoniy xususiyat sifatida suyuqlik uzunligining haroratga qarab o'zgarishidan foydalanadi.
Shisha ichidagi suyuqlik termometrlarida tez-tez ishlatiladigan suyuqliklar simob va alkogoldir. Amaldagi suyuqlikdan kelib chiqib, ular ikki turga bo'linadi: shisha ichidagi simob termometrlari va shisha ichidagi spirtli termometrlar.
Shisha termometrdagi suyuqlik ikkita asosiy qismdan iborat:
Afzalliklari:
Kamchiliklari:
Bularni nemis fizigi Daniel Gabriel Farengeyt ixtiro qilgan.
Bu termometr shisha naychadagi simobdan iborat. Naychadagi kalibrlangan belgilar haroratni quvur ichidagi simob uzunligi bo'yicha o'qish imkonini beradi. Naycha ichidagi simob uzunligi haroratga qarab o'zgaradi. Sezuvchanlikni oshirish uchun odatda simobning ko'p qismini o'z ichiga olgan termometrning oxirida simob lampochkasi mavjud; simobning bu hajmining kengayishi va qisqarishi ular quvurning ancha tor teshigida kuchaytiriladi. Simob ustidagi bo'shliq azot bilan to'ldirilgan yoki vakuum bo'lishi mumkin.
Shisha ichidagi simob termometri - 38 °C dan 356 °C gacha bo'lgan keng harorat oralig'ini qamrab oladi, garchi asbobga gazning kiritilishi diapazonni 600 °C yoki undan ko'proq oshirishi mumkin.
Simobli shisha termometrning afzalliklari
Simobli shisha termometrning kamchiliklari
Suyuqlik sifatida u -200 °C gacha ishlatilishi mumkin bo'lgan etil spirti, toluol va texnik pentandan foydalanadi. Uning diapazoni -200 ° C dan 80 ° C gacha, ammo diapazon odatda ishlatiladigan spirt turiga bog'liq.
Afzallik: Uning eng katta afzalligi shundaki, u juda past haroratlarni o'lchashi mumkin.
Kamchilik: Spirtli ichimliklar shaffof bo'lgani uchun uni ko'rinadigan qilish uchun bo'yoq kerak. Bo'yoqlar spirtli ichimliklar bilan bir xil harorat oralig'iga ega bo'lmagan aralashmalarni qo'shishga moyildir. Bu, ayniqsa, har bir suyuqlik chegarasida o'qishni qiyinlashtiradi. Bundan tashqari, spirtli ichimliklar shishani namlaydi.
Qarshilik termometri yoki qarshilik harorati detektori (RTD) haroratni o'lchash uchun elektr o'tkazgichning qarshiligini ishlatadi. Supero'tkazuvchilarning qarshiligi vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Supero'tkazuvchilarning bu xususiyati haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. RTD ning asosiy vazifasi harorat bilan qarshilikning ijobiy o'zgarishini berishdir.
Metall yuqori harorat koeffitsientiga ega, ya'ni ularning harorati harorat oshishi bilan ortadi. Uglerod va germaniy past harorat koeffitsientiga ega, bu ularning qarshiligi haroratga teskari proportsional ekanligini ko'rsatadi.
Qarshilik termometri platina, mis yoki nikel kabi juda sof metallardan tayyorlangan sezgir elementdan foydalanadi. Metallning qarshiligi haroratga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Ko'pincha platina qarshilik termometrida ishlatiladi. Platinaning yuqori barqarorligi bor va u yuqori haroratga bardosh bera oladi.
Oltin va kumush RTD uchun ishlatilmaydi, chunki ular past qarshilikka ega. Volfram yuqori qarshilikka ega, lekin u juda mo'rt. Mis RTD elementini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, chunki u past qarshilikka ega va u ham arzonroq. Misning yagona kamchiligi shundaki, u past chiziqlilikka ega. Misning maksimal harorati taxminan 120oC.
RTD materiali platina, nikel yoki nikel qotishmalaridan tayyorlanadi. Nikel simlari cheklangan harorat oralig'i uchun ishlatiladi, lekin ular juda chiziqli emas.
Quyida RTDlarda ishlatiladigan o'tkazgichning talablari keltirilgan
Materialning qarshiligi yuqori, shuning uchun o'tkazgichning minimal hajmi qurilish uchun ishlatiladi
Materialning haroratga nisbatan qarshiligining o'zgarishi iloji boricha yuqori bo'lishi kerak.
Materialning qarshiligi haroratga bog'liq
Qarshilik termometri shikastlanishdan himoya qilish uchun himoya trubkasi ichiga joylashtirilgan. Rezistiv element platina simni keramik bobinga joylashtirish orqali hosil bo'ladi. Ushbu qarshilik elementi zanglamaydigan po'latdan yoki mis po'latdan yasalgan quvur ichiga joylashtirilgan.
Qo'rg'oshin simi qarshilik elementini tashqi sim bilan ulash uchun ishlatiladi. Qo'rg'oshin simi uni qisqa tutashuvdan himoya qiluvchi izolyatsiyalangan quvur bilan qoplangan. Keramika materiali yuqori haroratli material uchun izolyator sifatida ishlatiladi va past haroratli tolalar yoki shisha uchun ishlatiladi.
Qarshilik termometrlari ancha past haroratli sanoat ilovalarida (600 °C dan past) termojuftlarni asta-sekin almashtirmoqda. Qarshilik termometrlari bir nechta qurilish shakllarida mavjud va ko'proq barqarorlik, aniqlik va takroriylikni taklif qiladi. Qarshilik harorat bilan deyarli chiziqli bo'ladi.
Afzalliklar
Kamchiliklari:
Termojuftlar ikkita metalldan tashkil topgan sensorlar bo'lib, ular o'rtasida harorat farqlari mavjud bo'lganda elektromotor kuchlar (EMF) yoki kuchlanish hosil qiladi. Ishlab chiqarilgan kuchlanish miqdori bu farqlarga bog'liq. Termojuftlar Seebek effekti printsipi asosida ishlaydi.
Seeback effekti nemis shifokori bo'lgan fizik Tomas Iogann Zeebek tomonidan kashf etilgan. U ikkita turli metallarning birlashmasini hosil qilish orqali bir qator zanjirlarni ishlab chiqarganida, bir metall boshqasidan yuqori haroratda, u kuchlanish hosil qila olishini aniqladi. Farq qanchalik katta bo'lsa, kuchlanish shunchalik yuqori bo'ladi va u natijalar metallning shakliga bog'liq emasligini aniqladi.
Termojuft ikkita metall qotishmasidan hosil bo'lgan birikmadan iborat. Birlashmaning bir qismi harorati o'lchanadigan manbaga joylashtiriladi, ikkinchi uchi esa termodinamikaning nol qonuniga muvofiq doimiy mos yozuvlar haroratida saqlanadi. Qadimgi termojuftlar harorat manbai sifatida muz vannalaridan foydalanadilar, ammo zamonaviylar qattiq harorat sensori ishlatadilar.
Termojuftlar aniqligi, tezkor reaktsiya vaqti, kichik o'lchamlari va haddan tashqari haroratni o'lchash qobiliyati tufayli fan va texnikada qimmatlidir. Oxirgi qobiliyat ishlatiladigan metall birikmalariga asoslanadi; nikel-nikel birikmasi -50 °C dan 1410 °C gacha, reniy-renium birikmasi esa 0 °C dan 2315 °C gacha o'lchashi mumkin. Eng keng tarqalgan birikmalar temir-konstantan, mis-konstantan va xrom-alumeldir. Termojuftlarning kamchiliklari shundaki, ishlab chiqarilgan signallar chiziqli bo'lmasligi mumkin va shuning uchun ularni ehtiyotkorlik bilan sozlash kerak.
Gaz termometri haroratni gaz hajmi yoki bosimining o'zgarishi bilan o'lchaydi. Gaz termometrlari juda past haroratlarda yaxshi ishlaydi.
Gaz termometrining ikkita asosiy turi mavjud - biri doimiy hajmda, ikkinchisi esa doimiy bosimda ishlaydi.
Pirometr - bu yuqori haroratni o'lchash uchun ishlatiladigan termometrning bir turi. Haroratni jismoniy aloqa qilmasdan o'lchash uchun ishlatiladi. Tana haroratini uning elektromagnit nurlanishini o'lchash orqali o'lchash uchun ishlatiladi.
Uning printsipi issiq tananing harorati va tanadan chiqadigan elektromagnit nurlanish o'rtasidagi bog'liqlikka bog'liq. Tana qizdirilganda u issiqlik nurlanishi deb nomlanuvchi issiqlik energiyasini chiqaradi. Bu elektromagnit nurlanishni o'lchash orqali tana haroratini aniqlash usuli.
Optik pirometr - Optik pirometr kontaktsiz turdagi haroratni o'lchash moslamasi. U ob'ektning yorqinligini pirometr ichiga joylashtirilgan filamentning yorqinligiga moslashtirish printsipi asosida ishlaydi. Optik pirometr pechlar, eritilgan metallar va boshqa haddan tashqari qizib ketgan materiallar yoki suyuqliklarning haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Aloqa tipidagi asbob yordamida yuqori isitiladigan tananing haroratini o'lchash mumkin emas. Shuning uchun ularning haroratini o'lchash uchun kontaktsiz pirometr ishlatiladi.
Optik pirometrning afzalliklari
Optik pirometrning kamchiliklari
Klinik termometr | Laboratoriya termometri |
Klinik termometr 35 ° C dan 42 ° C gacha yoki 94 ° F dan 108 ° F gacha o'lchanadi. | Laboratoriya termometri odatda -10 ° C dan 110 ° C gacha o'lchaydi. |
Simob darajasi o'z-o'zidan tushmaydi, chunki simob darajasining pasayishiga yo'l qo'ymaslik uchun lampochka yaqinida burilish mavjud. | Simob darajasi o'z-o'zidan tushadi, chunki hech qanday burilish mavjud emas. |
Termometrni qo'ltiq yoki og'izdan olib tashlangandan keyin haroratni o'qish mumkin. | Harorat termometrni harorat manbasida, masalan, suyuqlik yoki boshqa narsada ushlab turganda o'qiladi. |
Simob darajasini pasaytirish uchun tebranishlar beriladi. | Simob darajasini pasaytirish uchun chayqalish kerak emas. |
Tana haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. | Laboratoriyada haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. |
