Einer der wichtigsten physikalischen Parameter, der am häufigsten untersucht, beobachtet und korrigiert wird, sei es im Alltag einer Person, in Produktionszyklen oder in der Laborforschung, ist die Temperaturanzeige. Abhängig von den Eigenschaften, technischen Merkmalen und dem bestimmenden Funktionsmechanismus gibt es eine bestimmte Klassifizierung von Temperaturmessgeräten in verschiedene Typen: herkömmliche Flüssigkeitsgeräte oder komplexe, fortschrittliche elektronische und Lasermessgeräte, die eine würdige Alternative zum bekannten Haush altsthermometer darstellen. Natürlich ist der Einsatzort solcher Geräte ein grundlegender und entscheidender Faktor.
Arten von Instrumenten zur Temperaturmessung
Geräte zur Durchführung der notwendigen Forschung, einschließlich eines Geräts zur Messung der Lufttemperatur, unterscheiden sich sowohl im Design als auch im Funktionsprinzip, dasfür Messungen verwendet. Ausreichende Verbreitung in Kontakt- und Fernthermometern, auch Pyrometer genannt. Außerdem die Einteilung der Temperaturmessgerätegruppen:
- Glas- und Metallflüssigkeitsausdehnungsthermometer, die an der Eigenschaft arbeiten, das Volumen von Körpern bei unterschiedlichen Temperaturen zu ändern. Ihr Wirkungsbereich reicht von -190 bis +500 °С.
- Manometrische Thermometer, die die Beziehung zwischen der sich ändernden Temperatur einer gasförmigen Substanz, die sich in einem geschlossenen Volumen befindet, und dem Druck verwenden. Arbeiten Sie bei Werten von -160 bis +600 °C.
- Elektrische Widerstandsthermometer beruhen auf der Fähigkeit von Leitermaterialien, den elektrischen Widerstand beim Erwärmen und Abkühlen zu ändern. Wirksam bei Temperaturen von -200 bis +650 °С.
- Thermoelektrische Wandler - Thermoelemente. Sind im Bereich von 0 bis +1800 °C beteiligt. Diese Temperaturmessgeräte nutzen die Eigenschaft zweier unterschiedlicher Metalle und Metalllegierungen, eine elektromotorische Kraft zu erzeugen, wenn sich die Temperatur der Verbindungsstelle ändert.
- Gerät zur Temperaturbestimmung von +100 bis +2500 °С - Strahlungspyrometer (photoelektrisch, optisch, Strahlung). Die Wirkung beruht auf der Tatsache, dass der feste Indikator die vom Körper abgestrahlte Wärmemenge beeinflusst. Bezieht sich auf die berührungslose Art der Messung. Es gibt stationäre und mobile, Nieder- und Hochtemperaturpyrometer.
Thermometer und Sensoren
Gemäß einer anderen Klassifizierung von Heißfixiergerätensie werden in Thermometer und Temperatursensoren unterteilt.
Die ersten sind mechanische Instrumente, darunter gasgefüllte Messgeräte, Bimetalle, Glastemperaturmesser und Kombinationsregler.
Wärmesensoren sind hochpräzise, fortschrittliche elektronische Geräte zur Fixierung von Temperaturmesswerten in Flüssigkeiten und Feststoffen. Dazu sollten Widerstandsthermometer, Thermoelemente, Messwertaufnehmer von Sensoren und mit Relaismechanismen ausgestattete Signalgeräte gehören.
Die neuesten thermischen Detektoren sind mit einer USB-Schnittstelle, einem Speicher zum Speichern und Analysieren von Studien und einem Laserpointer ausgestattet.
Wassertemperaturmesser
Jedes einzelne Gerät zur Messung der Temperatur von Wasser, k alten und heißen Lösungen zeichnet sich durch ein besonderes Funktionsprinzip aus. Es gibt Universalgeräte, die auch zum Messen von Luftindikatoren geeignet sind.
Flüssigkeitsthermometer
Glas-Flüssigkeitszähler sind als die elementarsten und genauesten Thermometer bekannt, die in gerader und abgewinkelter Ausführung erhältlich sind. Und der Anwendungsbereich ist die Analyse von technologischen Geräten sowie öffentlichen Versorgungsunternehmen (Messungen in Rohrleitungen). Die Geräte sind für Werte von -35 bis +600 °C geeignet, wobei Quecksilber als empfindliches Element am häufigsten verwendet wird und die Messwerte auf einer Skala aufgezeichnet werden.
Je nach Einsatzort und baulichen Merkmalen werden medizinische, technische, Elektrokontakt-, Flüssigkeits-, Stift- und andere Geräte unterschieden.
Unter Berücksichtigung des zulässigen Messfehlers wird ein bestimmtes Gerät zur Messung der Wassertemperatur ausgewählt.
Geräte zur Bestimmung der Lufttemperatur
Das erste Gerät zur Messung der Lufttemperatur ist ein Glasthermometer, dessen aktives flüssiges Element Quecksilber, Ethylalkohol, Toluol und andere Substanzen sein können.
Hochpräzise Quecksilbermessgeräte sind Stabmessgeräte mit einer eingebetteten Glasskala. Sie sind in der Laborforschung in verschiedenen Bereichen der Produktion und Medizin gefragt. Das Stabthermometer ist mit einem transparenten, hitzebeständigen, graduierten Kapillarrohr ausgestattet, und die zweite Art von Messgeräten zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Skalenteilungen dahinter auf einer separaten Platte befinden und der gesamte Mechanismus durch ein Gehäuse aus geschützt ist h altbares Glas.
Wenn elektrische Kontakte im Gerät vorhanden sind, spricht man von einem thermischen Alarm, und die empfindliche Flüssigkeit im Inneren des Tanks und der Kapillare zeigt die tatsächliche Temperatur des umgebenden Raums an.
Funktionen von Thermostaten und Alarmen
Zusätzlich zu den oben genannten gibt es noch andere Geräte zur Temperaturmessung. Als Temperaturregler und Signalgeber werden beispielsweise Stabdilatometer mit empfindlichen Teilen aus unterschiedlichen Metalllegierungen verwendet, die sich bei unterschiedlicher Erwärmung dehnen.
Das gleiche Prinzip kennzeichnet eine andere Art von Thermometer - Bimetall, mit einer eingesetzten temperaturempfindlichen Feder, die an ein Metallpaar gelötet istPlatten mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung. Beim Erhitzen biegt sich die Feder in Richtung der Platte mit einem niedrigeren Wärmekoeffizienten, und der erforderliche Temperaturindikator wird durch die Größe der Biegung gefunden.
Elektrothermometer
Zur Fernerfassung der thermischen Parameter der Umgebung im Bereich von -15 bis +125 °C eignet sich ein berührungsloses Temperaturmessgerät - ein Aspirations-Elektrothermometer - hervorragend. Sein Gerät besteht aus einem Messgerät und einem Sensor, die über ein Kabel miteinander verbunden sind.
Das Sensorelement ist der dünnste Kupferdraht des Sensors, spiralförmig auf einen Filamentrahmen gewickelt.
Was sind die Geräte zur Messung der Körpertemperatur
Die Körpertemperatur wird routinemäßig mit einem Thermometer gemessen. Aber heute gibt es viele andere Thermometer, die sich in Aussehen und grundlegenden Funktionsprinzipien unterscheiden.
Die gängigsten Geräte, zu denen unser Thermometer gehört, arbeiten an der Wärmeausdehnung von Quecksilber, Kerosin, Alkohol und anderen Flüssigkeiten. Sie sind preiswert, praktisch und einigermaßen genau, insbesondere die Quecksilber, obwohl der giftige Inh alt in dem zerbrechlichen Glaskasten ein gewisses Risiko birgt.
Ein elektronisches oder digitales Gerät zur Messung der Körpertemperatur zeigt dank des eingebauten Sensors den gewünschten Wert an, ist aber deutlich teurer als flüssige "Kollegen". Diese Thermometer sind Kontaktthermometer.
Infrarot-Pyrometer benötigen keinen direkten Kontakt mitPerson, die aus der Ferne handelt. Ein hochempfindlicher Sensor misst die Strahlungsmenge in 2-15 Sekunden und zeigt das Ergebnis auf dem Display an. Diese berührungslosen Temperaturmessgeräte eignen sich perfekt für Familien mit kleinen Kindern, Schlafkrankheiten usw. Darüber hinaus sind sie für das Kochen im Haush alt geeignet, und leistungsstärkere Typen werden in der Stromversorgung, auf Baustellen, in der Metallurgie und in anderen Industrien eingesetzt.
Wenn ein Fernpyrometer benötigt wird
Es gibt oft Situationen, in denen es unmöglich oder einfach umständlich ist, die Temperatur durch Berührung zu messen. In solchen Fällen benötigen Sie ein Pyrometer - ein Gerät zur Ferntemperaturmessung, nämlich:
- bei der Messung von Indikatoren an stark erhitzten Körpern oder einer toxischen Umgebung;
- bei schwierigem Zugang und mit einem kleinen Fehler können Sie Messungen in einer Entfernung von mehreren zehn Metern durchführen;
- beim Beobachten von Mechanismen in Bewegung, und dies dauert einen Bruchteil einer Sekunde;
- bei der Diagnose der elektrischen Sicherheit eines Gebäudes, wenn ein solches Messgerät zum Fernscannen in zahlreichen abgelegenen Gebieten geeignet ist.
Welche Geräte können die Temperatur des Metalls messen
In der metallurgischen Industrie erfordern geschmolzene Metalllegierungen ein robustes Instrument zur Messung hoher Temperaturen.
Als solche gelten die bereits beschriebenen Pyrometer. Sie fixieren Wärmestrahlung auf Distanz,Charakterisierung der tatsächlichen Temperatur des Metalls. Bei schwierigen Bedingungen von Ultra-High-Heat-Indikatoren ist die berührungslose Methode ideal. Das LCD zeigt folgende Daten an:
- tatsächliche Temperatur Fahrenheit und Celsius;
- Grenztemperaturen;
- Akkuladung.
Maximale Genauigkeit der Messgröße kann nur erreicht werden, wenn zwischen dem Objekt und dem entfernten Instrument keine Interferenzen in Form von wärmeabsorbierenden Dämpfen oder Feststoffen auftreten. Ist eine Messung der Metalllegierung in der Transportpfanne oder beim Abfüllen erforderlich, so ist die Bedingung in Kauf zu nehmen, dass die Temperaturanzeige unter der tatsächlichen liegt und rechnerisch ermittelt wird.
Um die Ungenauigkeit dieser Methode zu vermeiden, wird ein anderes Gerät verwendet, um die Temperatur des Metalls zu messen, nämlich der Schwarzkörpersimulator. Es wird in die Schmelze eingetaucht und präsentiert sich in Form eines Rohres mit geschlossenem oder offenem Ende, eines Hohlkegels oder eines Bechers aus Refraktärmetall. In jedem Fall muss das Temperaturmessgerät über eine hervorragende Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit und hervorragende Wärmeleitfähigkeit verfügen, um außergewöhnlich genaue Messwerte zu liefern.
Motortemperatur messen
Der Langzeitbetrieb sowie regelmäßige Reparaturen von Maschinen und Mechanismen erfordern das Vorhandensein einer speziellen Ausrüstung, zu der ein Gerät zur Messung der Motortemperatur gehört. Dazu gehören Thermoelemente, Thermistoren und Ausdehnungsthermometer.
Thermoelemente – sehr handlich und breitUnter Autofahrern bekannte Geräte zur Messung der Temperatur von Oberflächen, Wicklungen und des Innenraums des Motors. Mit diesen Temperatursensoren können Sie auch in schwer zugänglichen Bereichen des Motors, in Nuten und Kernen, Daten aufzeichnen. Das sind zwei isolierte Drähte aus unterschiedlichem Metall mit einseitig angelöteten Enden, die an einem bestimmten Messpunkt platziert werden. Die zweiten Enden sind mit einem Millivoltmeter und einem Thermometer verbunden, und die Summe ihrer Messwerte bestimmt den tatsächlichen Temperaturwert.
Quecksilber- und Alkohol-Ausdehnungsthermometer sind sehr praktisch, um die erforderlichen Messungen in zugänglichen Bereichen vorzunehmen: der Wicklung, der offenen Oberfläche verschiedener Teile sowie des Luftstroms, der den Motor verlässt (oder eintritt). Thermistoren in Form einer Kupferdrahtwicklung werden gleichzeitig an mehreren Stellen des Motors montiert, sch alten sie nacheinander ein, nehmen feste Messwerte und bestimmen den Mittelwert.
Sekundärinstrumente für Temperaturmessungen
Lassen Sie uns versuchen zu definieren, was ein industrielles sekundäres Temperaturmessgerät ist. Tatsächlich ist dieses automatische Gerät eine wichtige Ergänzung zum Hauptzähler, da es aufgezeichnete Indikatoren erfasst und in eine lesbare Form umwandelt. Es ist für die Umsetzung einer eindeutigen Steuerung, Signalisierung und rechtzeitigen Temperaturregelung in Ausnahmefällen erforderlich, wenn Abweichungen von den durch die Betriebsbedingungen vorgegebenen Parametern auftreten. Ortsfeste und ortsveränderliche Elektro-Zweitgeräte werden getrennt voneinander getrennt.
Normalerweise Zweitgerätezur Temperaturmessung haben ein robustes Stahlschutzgehäuse und sind mit einer Gradskala ausgestattet. Die Werte werden gemäß dem Diagramm aufgezeichnet von Thermoelementen, Dehnungsmessstreifen, Widerstandsthermometern, Konvertern und anderen Geräten aufgezeichnet.
Unter Berücksichtigung verschiedener Möglichkeiten der Informationsdarstellung sollten Sekundärgeräte in Aufnahme- und Anzeigegeräte, Ein- und Mehrkanalgeräte, Zweifachfunktionen und Einbereichsgeräte unterteilt werden. Bei Vorhandensein eines Signalmechanismus zeigen diese Geräte sofort eine nicht akzeptable Temperaturänderung an, die vom erforderlichen Wert abweicht. Dies trägt dazu bei, den logischen Fluss aller Reaktionen und technologischen Prozesse, an denen sie beteiligt sind, aufrechtzuerh alten.
Bei aller Vielf alt an Geräten, die Temperaturindikatoren von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen erfassen, sollte man sich ernsthaft an die Wahl des gewünschten Gerätes heranwagen. Zu berücksichtigende Faktoren sind in erster Linie die zulässigen Grenzen der Temperaturwerte, die maximale Messentfernung (Sichtung) und die Genauigkeit. Und natürlich wird der Einsatzbereich des jeweiligen Thermometertyps berücksichtigt.
