Інструменти, що використовуються для вимірювання температури

Більшість людей скажуть, що термометри вимірюють температуру, і це правда, але існує багато різних видів. Термометр, який ви використовуєте для вимірювання температури, коли ви хворі, не дуже допомагає при вимірюванні температури розплавленого свинцю. Більше того, деякі речі занадто малі, занадто великі або занадто далекі, щоб використовувати звичайний термометр для визначення температури.

Стандартний термометр - це, як правило, лампочка або пружинний термометр. Обидва працюють завдяки тому, що рідина, або спирт, або ртуть, закриті у вакуумі, і рідина розширюється в міру підвищення температури. Кольоровий спирт або ртуть піднімаються вздовж шкали в термометрі-колбі, тоді як рідина, що розширюється, обертає пружину, щоб повернути стрілку індикатора вздовж кругової шкали на пружинному термометрі. Зараз на термометрах часто є цифрові дисплеї масштабу.

Температуру іноді вимірюють термопарою. Два металевих відведення різнорідних металів розміщені в безпосередній близькості один від одного, створюючи напругу. Зміни напруги відповідають змінам температури. Термопари використовуються в промисловості і часто підключаються до інших пристроїв, які вимикають і включають механізми у відповідь на певні температури. Термопари не такі точні, як термометри.

Термопари все частіше замінюються датчиками температури опору або термометрами опору. RTD, як правило, більш стабільні та точні, ніж термопари; вони використовують вуглецеві або платинові датчики для виявлення змін електричного опору. Ці зміни спричинені перепадами температури, і зміни передбачувані. Постійний світловий струм пропускається через RTD, повз відводи, і тоді можна визначити опір і розрахувати температуру.

Пірометр вимірює температуру поверхні предметів. Це інструмент, що поєднує в собі оптичну функцію з датчиком температури, виготовленим з надтонкої нитки. Пірометр спрямований на поверхню об'єкта, після чого оптичний пристрій фокусується на тепловій сигнатурі - або випромінюваному теплі - і передає цю сигнатуру на зчитувач ниток розжарювання. Вони особливо корисні для вимірювання температури на поверхнях, які недоступні або занадто гарячі для дотику, такі як парові котли, металургійні печі та повітряні кулі.

Ірвінг Ленгмюр був фізиком, який отримав Нобелівську премію. Ленгмюр хотів навчитися вимірювати температуру електронів як частину свого дослідження, щоб дізнатись про це електричний потенціал плазми, газоподібний стан речовини, при якому деякі частинки втрачають електрони. Ленгмюр винайшов пристрій під назвою зонд Ленгмюра, який робить саме це, розміщуючи електроди в плазмі, а потім вимірюючи струми в плазмі. Зонди Ленгмюра не використовуються щодня.

Виявлення інфрачервоного випромінювання - ще один спосіб вимірювання тепла. Коли ви дивитесь на речі, ви бачите видиме світло; червона пожежна машина виглядає червоною, незалежно від температури 0 або 100 градусів за Фаренгейтом. Але якщо ви подивитеся на об'єкти через інфрачервоний детектор, ви зможете побачити "теплові сигнатури", тобто зміни, що залежать від температури. Прикріпивши лічильник, що вимірює частоту інфрачервоного світла, інфрачервоний термометр може, як і пірометр, проводити вимірювання температури поверхні на відстані.