Всички знаем, че различни видове термометри се ползват за измерване на температура. Наименованието им идва от старогръцките думи θερμός – топлина и μέτρον – меря.
Термометрите са широко използвани в съвременния свят за измерване на температура на тела, на храна, на помещения, на машини, на въздух, на течности, на пещи, на повърхности, на материали и какво ли още както в ежедневието, така и в промишлеността, метеорологията, химичните лаборатории, медицината и други области на човешката дейност.
Днес обаче ще разгледаме различните видове термометри според принципа им на действие. Най-общо в съвремието се използват два начина за измерване на температура: електрически и механични. Първите използват полупроводници, като използват електрическите им свойства, а вторите залагат на физичните свойствата на различни материали.
Течни термометри
Тези термометри използват свойството на течностите да се разширяват при повишаване на температурата и да се свиват при намаляването ѝ. В миналото в тях често се използваше живак, но тъй като той е силно токсичен, днес се заменя със спирт или галистан (сплав от галий, индий и калай).
Устройството на течните термометри е просто и се състои от стъклена капилярна тръбичка, която има балон в долния край и е плътно затворена в горния. В балона се съдържа измервателната течност, а тънката тръбичка поема разширението ѝ. По тръбичката има ска̀ла, която указва точната стойност на измерената температура.
Тези термометри са евтини и надеждни, но не са подходящи за измерване на резки температурни промени. Разширяването и свиването на течностите в тях изисква определено техническо време.
Биметални термометри
Биметалните термометри също са механични и работят чрез просто устройство, наречено биметална пластина. Това е пластина, създадена от два различни метала, която често е огъната под формата на руло. При поставянето им в условия с една и съща температура, различните метали се разширяват по различен начин и ска̀лата на термометъра на практика отразява разликата в удълженията на пластините.
Тези уреди се използват предимно за измерване на температура на газове и течности и са доста точни.
Инфрачервени термометри
Тези термометри работят с кристали, които са чувствителни към топлинните инфрачервени лъчи, излъчвани от всяко тяло. Когато се изложи на въздействието на тези лъчи, кристалът излъчва сигнал и силата му служи за отчитане на стойността на температурата.
Едно от най-важните качества на тези термометри е, че могат да работят безконтактно, тоест да измерват температури на повърхности от разстояние. Това обаче се превръща и в техен недостатък в други случаи, тъй като термометърът може да измерва само повърхностните температури, а не тези на самото тяло.
Термометри с течни кристали
Устройствата измерващи температура с течни кристали, отразяват температурата чрез промяна в цвета си при различно нагряване. Различните смеси от течни кристали се поставят в отделни контейнерчета и всяко от тях се осветява при достигане на определена температура. За да се отчете стойността, обикновено върху или до контайнерчето има цифра, която показва стойността на съответната достигната температура.
Този тип термометри се използват често напоследък за измерване на телесна температура на деца, като е достатъчно просто да бъдат държани за кратко на челото на детето.
Съпротивителни термометри
Тези уреди са електронни и залагат на факта, че съпротивлението на определени проводници се променя, когато те биват поставени в различни температурни условия. Причината за това е, че термичните вибрации в метала пречат на потока на електрони в него. Така с повишаването на температурата се повишава и съпротивлението на материала, а датчикът на термометъра отчита тази промяна.
Най-често за тези уреди се използват платинена тел, тъй като зависимостта на нейното съпротивление от температурата е почти линейно в границите от -200 до +850 градуса по Целзий. Но понякога работят и с мед, никел или родиева сплав за различни температурни диапазони.
Електронните термометри са известни с изключително високата си точност. Обикновено са снабдени с дигитални дисплеи, които позволяват лесно разчитане на резултатите. Използват се широко в медицината за измерване на температурата на човешкото тяло.
Термометри с термодвойки
Това е други вид устройства з измерване на температура, боравещи с електрическите свойства на материалите. Те се използват за измерване на температурна разлика между две точки.
Термодвойката също се изработва от два различни материала, но тук се измерва промяната на тяхното напрежение при промяна на температурните условия. Разликата в напреженията им се превръща в резултат за термометъра. За да може да се направи отчитането обаче, трябва да има опорна температура, която да е вече известна
Термометри с PN-преход
Базират се на свойство на PN-прехода поради което при прилаган постоянен ток, напрежението през диод или друг PN-преход намалява приблизително с 1 до 2 mV/° C като връзката е линейна. Едно от популярните им приложения е следенето на температурата на микропроцесор.
Няма коментари