Инструменты, используемые для измерения температуры

Большинство людей сказали бы, что термометры измеряют температуру, и это правда, но есть много разных видов. Термометр, который вы используете для измерения температуры во время болезни, не очень помогает при измерении температуры расплавленного свинца. Более того, некоторые предметы слишком маленькие, слишком большие или слишком далекие, чтобы использовать стандартный термометр для определения их температуры.

Стандартный термометр - это обычно груша или пружинный термометр. Оба работают за счет того, что жидкость, спирт или ртуть, находится в вакууме, и жидкость расширяется при повышении температуры. Цветной спирт или ртуть поднимаются по шкале термометра с шариком, в то время как расширяющаяся жидкость вращает пружину, чтобы повернуть стрелку индикатора по круговой шкале на пружинном термометре. Термометры теперь часто имеют цифровые шкалы.

Иногда температуру измеряют термопарой. Два металлических вывода из разнородных металлов помещаются в непосредственной близости друг от друга, создавая напряжение. Изменения напряжения соответствуют изменениям температуры. Термопары используются в промышленности и часто подключаются к другим устройствам, которые включают и выключают механизмы в ответ на определенные температуры. Термопары не так точны, как термометры.

Термопары все чаще заменяются датчиками температуры сопротивления или термометрами сопротивления. RTD обычно более стабильны и точны, чем термопары; они используют углеродные или платиновые датчики для обнаружения изменений электрического сопротивления. Эти изменения вызваны изменениями температуры, и эти изменения предсказуемы. Постоянный световой ток проходит через резистивный датчик температуры, мимо выводов, после чего можно определить сопротивление и рассчитать температуру.

Пирометр измеряет температуру поверхности объектов. Это инструмент, сочетающий в себе оптические характеристики и датчик температуры, изготовленный из ультратонкой нити накала. Пирометр направлен на поверхность объекта, после чего оптическое устройство фокусируется на тепловой сигнатуре - или излучаемом тепле - и передает эту сигнатуру на считыватель нити. Они особенно полезны для измерения температуры на недоступных или слишком горячих поверхностях, таких как паровые котлы, металлургические печи и воздушные шары.

Ирвинг Ленгмюр был физиком, лауреатом Нобелевской премии. Ленгмюр хотел узнать, как измерить температуру электронов, в рамках своего исследования, чтобы узнать о электрический потенциал плазмы, газообразное состояние вещества, в котором некоторые частицы теряют электроны. Ленгмюр изобрел устройство, называемое зондом Ленгмюра, которое делает именно это, помещая электроды в плазму, а затем измеряя токи в плазме. Зонды Ленгмюра не используются в повседневной жизни.

Обнаружение инфракрасного излучения - еще один способ измерения тепла. Когда вы смотрите на вещи, вы видите видимый свет; красная пожарная машина выглядит красной независимо от температуры: 0 или 100 градусов по Фаренгейту. Но если вы посмотрите на объекты через инфракрасный детектор, вы увидите «тепловые сигнатуры», то есть изменения в зависимости от температуры. Прикрепив измеритель, который измеряет частоту инфракрасного излучения, инфракрасный термометр может, как и пирометр, измерять температуру поверхности на расстоянии.