Prinsip pelbagai termometer
Termometer ialah istilah umum untuk alat pengukur suhu, yang boleh menilai dan mengukur suhu dengan tepat. Fenomena pengembangan dan pengecutan pepejal, cecair, dan gas di bawah pengaruh suhu digunakan sebagai asas reka bentuk. Terdapat termometer minyak tanah, termometer alkohol, termometer merkuri, termometer gas, termometer rintangan, termometer termokopel1, termometer sinaran, termometer optik, termometer dwilogam dan lain-lain untuk kita pilih, tetapi kita mesti memberi perhatian kepada kaedah penggunaan yang betul. Untuk memahami ciri-ciri berkaitan termometer dan menggunakannya dengan lebih baik, buku ini ditulis khas.
1. Termometer gas: Hidrogen atau helium sering digunakan sebagai bahan pengukuran suhu. Oleh kerana suhu pencairan hidrogen dan helium adalah sangat rendah, hampir kepada sifar, julat pengukuran suhunya sangat luas. Termometer ini sangat tinggi dan kebanyakannya digunakan untuk pengukuran ketepatan.
2. Termometer rintangan: Ia dibahagikan kepada termometer rintangan logam dan termometer rintangan semikonduktor, yang dibuat mengikut ciri-ciri nilai rintangan yang berubah dengan suhu. Termometer logam terutamanya menggunakan logam tulen seperti platinum, emas, tembaga, nikel dan besi rhodium, aloi gangsa fosforus; termometer semikonduktor terutamanya menggunakan karbon, germanium, dll. Termometer rintangan mudah digunakan, boleh dipercayai, dan telah digunakan secara meluas. Julat ukurannya ialah kira-kira -260 darjah hingga 600 darjah .
3. Termometer termokopel: Ia adalah alat pengukur suhu yang digunakan secara meluas dalam industri. Dibuat menggunakan fenomena termoelektrik. Dua wayar berbeza dikimpal bersama untuk membentuk hujung kerja, dan dua hujung yang lain disambungkan ke alat pengukur untuk membentuk litar. Tetapkan hujung kerja kepada suhu yang hendak diukur. Apabila suhu hujung kerja dan hujung bebas berbeza, daya gerak elektrik berlaku, supaya arus mengalir dalam gelung. Dengan mengukur elektrik, suhu di lokasi yang diketahui boleh digunakan untuk menentukan suhu di lokasi lain. Termometer ini kebanyakannya terdiri daripada pemalar kuprum, pemalar besi, pemalar nikel, tembaga kobalt emas, rhodium platinum, dll. Ia sesuai untuk dua bahan dengan perbezaan suhu yang besar, dan kebanyakannya digunakan untuk pengukuran suhu tinggi dan kekeruhan rendah. Sesetengah termokopel boleh mengukur suhu tinggi sehingga 3000 darjah, dan sesetengahnya boleh mengukur suhu rendah hampir kepada sifar.
4. Termometer dwilogam: merujuk kepada termometer yang digunakan khas untuk mengukur suhu melebihi 500 darjah, termasuk termometer optik, termometer kolorimetrik dan termometer sinaran. Prinsip dan struktur termometer dwilogam agak rumit, dan tidak akan diulang di sini. Ia mempunyai julat pengukuran 500 darjah hingga 3000 darjah atau lebih tinggi dan tidak sesuai untuk mengukur suhu rendah.
5. Termometer penunjuk: Ia adalah termometer dalam bentuk papan pemuka, juga dikenali sebagai kalorimeter, yang digunakan untuk mengukur suhu bilik dan dibuat berdasarkan prinsip pengembangan haba dan pengecutan logam. Ia menggunakan kepingan dwilogam sebagai elemen pengesan suhu untuk mengawal penunjuk. Bimetal biasanya diikat dengan kuprum dan besi, dengan kuprum di sebelah kiri dan besi di sebelah kanan. Oleh kerana pengembangan haba dan pengecutan tembaga adalah lebih jelas daripada besi, apabila suhu meningkat, kepingan tembaga menarik kepingan besi untuk bengkok ke kanan, dan penunjuk melencong ke kanan (menunjuk ke suhu tinggi). dwilogam; sebaliknya. , suhu menjadi lebih rendah, dan penuding terpesong ke kiri (menunjuk ke suhu rendah) didorong oleh kepingan dwilogam.
6. Termometer tiub kaca: Termometer tiub kaca menggunakan prinsip pengembangan dan pengecutan haba untuk mencapai pengukuran suhu. Oleh kerana pekali pengembangan medium pengukuran suhu adalah berbeza daripada takat didih dan takat beku, termometer tiub kaca biasa kami terutamanya termasuk: termometer minyak tanah, termometer merkuri dan termometer air pen merah. Kelebihannya ialah struktur ringkas, penggunaan yang mudah, ketepatan pengukuran yang tinggi dan harga yang rendah. Kelemahannya ialah had atas dan bawah serta ketepatan pengukuran dihadkan oleh kualiti kaca dan sifat medium penyukat suhu. Ia tidak boleh teleport dan rapuh.
7. Termometer tekanan: Termometer tekanan menggunakan cecair, gas atau wap tepu dalam bekas tertutup untuk menjana pengembangan isipadu atau perubahan tekanan sebagai isyarat pengukuran selepas dipanaskan. Struktur asasnya terdiri daripada tiga bahagian: mentol suhu, tiub kapilari dan jadual penunjuk. Ia merupakan salah satu kaedah kawalan suhu terawal yang digunakan dalam proses pengeluaran. Sistem pengukuran suhu tekanan masih merupakan kaedah pengukuran yang digunakan secara meluas untuk petunjuk dan kawalan suhu di tapak. Kelebihan termometer tekanan ialah: struktur mudah, kekuatan mekanikal yang tinggi, tidak takut getaran. Murah dan tidak memerlukan tenaga luaran. Kelemahannya ialah: julat pengukuran suhu adalah terhad, secara amnya -80~400 darjah ; kehilangan haba adalah besar dan masa tindak balas adalah perlahan; sistem pengedap instrumen (mentol terma, kapilari, tiub spring) rosak, penyelenggaraan sukar dan mesti diganti; ketepatan pengukuran dipengaruhi oleh suhu ambien, kedudukan pemasangan mentol mempunyai pengaruh yang besar, dan ketepatannya agak rendah; jarak penghantaran kapilari adalah terhad. Julat kerja biasa termometer tekanan hendaklah 1/2--3/4 daripada julat dan instrumen paparan serta mentol suhu hendaklah berada dalam kedudukan mendatar sebanyak mungkin. Bolt pelekap bebola suhu yang digunakan semasa pemasangan akan menyebabkan kehilangan suhu, mengakibatkan suhu tidak tepat. Rawatan penebat haba perlu dijalankan semasa pemasangan, dan mentol hangat harus berfungsi dalam persekitaran bebas getaran sebanyak mungkin.
8. Termometer berputar: Termometer berputar diperbuat daripada kepingan dwilogam yang digulung. Satu hujung dwilogam ditetapkan, dan hujung satu lagi disambungkan ke penunjuk. Disebabkan oleh darjah pengembangan yang berbeza bagi dua kepingan logam, kepingan dwilogam bergulung secara berbeza pada suhu yang berbeza, dan tangan menghala ke kedudukan yang berbeza pada dail. Suhu boleh diketahui daripada bacaan pada dail.
9. Termometer semikonduktor: Kimia perubahan rintangan semikonduktor adalah berbeza daripada logam. Apabila suhu meningkat, rintangannya berkurangan dan berubah dengan lebih meluas. Oleh itu, perubahan suhu yang kecil juga boleh menyebabkan perubahan ketara dalam rintangan. Termometer dibuat dengan ketepatan yang tinggi dan sering dirujuk sebagai penderia suhu.
10. Termometer Termokopel: Termometer termokopel terdiri daripada dua logam berbeza yang disambungkan kepada voltmeter sensitif. Sentuhan logam menghasilkan perbezaan potensi yang berbeza merentasi logam pada suhu yang berbeza. Beza keupayaan adalah kecil, jadi voltmeter sensitif diperlukan untuk mengukurnya. Suhu boleh diketahui daripada bacaan voltmeter.
11. Pirometer optik: Jika suhu sesuatu objek cukup tinggi untuk mengeluarkan banyak cahaya yang boleh dilihat, suhunya boleh ditentukan dengan mengukur jumlah sinaran haba. Termometer ini ialah termometer ringan. Termometer ini terutamanya terdiri daripada teleskop dengan penapis merah dan satu set litar dengan mentol lampu kecil, galvanometer dan perintang boleh ubah. Sebelum digunakan, wujudkan hubungan antara suhu yang sepadan dengan kecerahan berbeza filamen dan bacaan ammeter. Apabila digunakan, halakan teleskop ke arah objek yang hendak diukur, dan laraskan rintangan supaya kecerahan mentol sama dengan kecerahan objek yang akan diukur. Pada masa ini, suhu objek yang diukur boleh dibaca dari galvanometer.
12. Termometer hablur cecair: Hablur cecair yang diperbuat daripada formula berbeza mempunyai suhu peralihan fasa yang berbeza. Apabila mereka mengalami perubahan fasa, sifat optik mereka juga berubah, menjadikan kristal cecair kelihatan berubah warna. Jika sekeping kertas disalut dengan hablur cecair dengan suhu peralihan fasa yang berbeza, suhu boleh diketahui daripada perubahan warna hablur cecair. Kelebihan termometer ini ialah ia mudah dibaca, tetapi kelemahannya ialah ia tidak mencukupi. Selalunya digunakan dalam tangki ikan hiasan untuk menunjukkan.
