Nástroje používané k měření teploty

Většina lidí by řekla, že teploměry měří teplotu, a to je pravda, ale existuje mnoho různých druhů. Teploměr, který používáte k měření teploty, když jste nemocní, vám při měření teploty roztaveného olova moc nepomůže. Kromě toho jsou některé věci příliš malé, příliš velké nebo příliš vzdálené na to, aby k jejich stanovení bylo možné použít standardní teploměr se žárovkou.

Standardní teploměr je obvykle baňkový nebo pružinový teploměr. Oba fungují tak, že mají kapalinu, buď alkohol nebo rtuť, uzavřenou ve vakuu a kapalina se rozšiřuje, jak teplota stoupá. Barevný alkohol nebo rtuť stoupá podél stupnice v teploměru baňky, zatímco expandující kapalina otáčí pružinou, aby otočila jehlu indikátoru kolem kruhové stupnice na pružinovém teploměru. Teploměry mají nyní často digitální měřítko.

Teplota se někdy měří termočlánkem. Dva kovové vodiče nepodobných kovů jsou umístěny v těsné vzájemné blízkosti a vytvářejí napětí. Změny napětí odpovídají změnám teploty. Termočlánky se používají v průmyslu a často se připojují k jiným zařízením, která vypínají a zapínají mechanismy v reakci na určité teploty. Termočlánky nejsou tak přesné jako teploměry.

Termočlánky jsou stále více nahrazovány odporovými teplotními detektory nebo odporovými teploměry. RTD jsou obecně stabilnější a přesnější než termočlánky; používají uhlíkové nebo platinové senzory k detekci změn elektrického odporu. Tyto změny jsou způsobeny změnami teploty a změny jsou předvídatelné. Přes RTD prochází konzistentní světelný proud, kolem vodičů, a poté lze určit odpor a vypočítat teplotu.

Pyrometr měří povrchové teploty předmětů. Jedná se o nástroj, který kombinuje optický prvek s čtečkou teploty vyrobenou z ultratenkého vlákna. Pyrometr je zaměřen na povrch objektu, načež se optické zařízení zaměřuje na tepelný podpis - nebo vyzařované teplo - a přenáší tento podpis na čtečku vláken. Jsou obzvláště užitečné pro měření teplot na povrchech, které jsou mimo dosah nebo jsou příliš horké na dotyk, jako jsou parní kotle, metalurgické pece a horkovzdušné balóny.

Irving Langmuir byl fyzik, který získal Nobelovu cenu. Langmuir se chtěl naučit měřit teplotu elektronů jako součást svého výzkumu elektrický potenciál plazmy, plynný stav hmoty, ve kterém některé částice ztrácejí elektrony. Langmuir vynalezl zařízení zvané Langmuirova sonda, která dělá právě to tím, že umístí elektrody do plazmy a poté měří proudy v plazmě. Sondy Langmuir nejsou v každodenním použití.

Detekce infračerveného záření je dalším způsobem měření tepla. Když se díváte na věci, vidíte viditelné světlo; červené hasičské auto vypadá červeně, ať už je teplota 0 nebo 100 stupňů Fahrenheita. Pokud se však díváte na objekty infračerveným detektorem, můžete vidět „tepelné podpisy“, tj. Změny na základě teploty. Připojením měřiče, který měří frekvenci infračerveného světla, může infračervený teploměr - stejně jako pyrometr - provádět měření povrchové teploty z dálky.