Instrumenti, ko izmanto temperatūras mērīšanai

Lielākā daļa cilvēku teiktu, ka termometri mēra temperatūru, un tā ir taisnība, taču ir daudz dažādu veidu. Termometrs, ko izmantojat temperatūras mērīšanai, kad esat slims, nav daudz noderīgs, mērot izkusušā svina temperatūru. Turklāt dažas lietas ir pārāk mazas, pārāk lielas vai pārāk tālu, lai to temperatūras noteikšanai izmantotu standarta spuldzes termometru.

Standarta termometrs parasti ir spuldze vai atsperes termometrs. Abi darbojas ar šķidrumu, vai nu spirtu, vai dzīvsudrabu, kas noslēgts vakuumā, un šķidrums izplešas, paaugstinoties temperatūrai. Krāsains spirts vai dzīvsudrabs spuldzes termometrā palielinās pa skalu, bet izplešanās šķidrums rotē atsperi, lai atsperes termometrā ap apaļu skalu pagrieztu indikatora adatu. Termometriem tagad bieži ir digitālā mēroga displeji.

Dažreiz temperatūru mēra ar termopāri. Divi atšķirīgu metālu metāla vadi ir novietoti tuvu viens otram, radot spriegumu. Sprieguma izmaiņas atbilst temperatūras izmaiņām. Termopāri tiek izmantoti rūpniecībā, un tie bieži tiek savienoti ar citām ierīcēm, kas mehānismus izslēdz un ieslēdz, reaģējot uz noteiktu temperatūru. Termopāri nav tik precīzi kā termometri.

Termopāri aizvien biežāk tiek aizstāti ar pretestības temperatūras detektoriem vai pretestības termometriem. PTA parasti ir stabilāka un precīzāka nekā termopāri; viņi izmanto oglekļa vai platīna sensorus, lai noteiktu elektriskās pretestības izmaiņas. Šīs izmaiņas izraisa temperatūras izmaiņas, un izmaiņas ir paredzamas. Pastāvīga gaismas strāva tiek nodota caur RTD, aiz vadiem, un pēc tam var noteikt pretestību un aprēķināt temperatūru.

Pirometrs mēra objektu virsmas temperatūru. Tas ir rīks, kas apvieno optisko elementu ar temperatūras nolasītāju, kas izgatavots no ultraplāna pavediena. Pirometrs ir vērsts uz objekta virsmu, pēc tam optiskā ierīce koncentrējas uz termisko parakstu jeb izstaroto siltumu un nodod šo parakstu kvēldiega lasītājam. Tie ir īpaši noderīgi, mērot temperatūru uz virsmām, kas nav sasniedzamas vai ir pārāk karstas, lai tām pieskartos, piemēram, tvaika katli, metalurģijas krāsnis un karstā gaisa baloni.

Ērvings Langmuirs bija Nobela prēmijas laureāts fiziķis. Lai uzzinātu, Langmuirs vēlējās uzzināt, kā veikt elektronu temperatūru plazmas elektriskais potenciāls, gāzes līdzīgs vielas stāvoklis, kurā dažas daļiņas zaudē elektroni. Langmuirs izgudroja ierīci, ko sauc par Langmuir zondi un kas to arī dara, ievietojot elektrodus plazmā, pēc tam mērot plazmā esošās strāvas. Langmuir zondes nav ikdienas lietošanā.

Infrasarkanā starojuma noteikšana ir vēl viens veids, kā izmērīt siltumu. Skatoties uz lietām, jūs redzat redzamo gaismu; sarkana ugunsdzēsēju mašīna izskatās sarkana neatkarīgi no tā, vai temperatūra ir 0 vai 100 grādi pēc Fārenheita. Bet, aplūkojot objektus, izmantojot infrasarkano detektoru, jūs varat redzēt “siltuma parakstus”, tas ir, izmaiņas atkarībā no temperatūras. Pievienojot skaitītāju, kas mēra infrasarkano staru gaismas frekvenci, infrasarkanais termometrs, tāpat kā pirometrs, var veikt virsmas temperatūras mērījumus no attāluma.