หนึ่งในพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญที่สุดที่มีการศึกษา สังเกต และแก้ไขบ่อยที่สุด ไม่ว่าจะเป็นชีวิตประจำวัน วงจรการผลิต หรือการวิจัยในห้องปฏิบัติการ เป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติ คุณสมบัติทางเทคนิค และกลไกการกำหนดการทำงาน มีการจัดประเภทอุปกรณ์วัดอุณหภูมิเป็นประเภทที่แยกจากกัน: อุปกรณ์ของเหลวทั่วไปหรือซับซ้อน ขั้นสูงอิเล็กทรอนิกส์และเลเซอร์เมตร ซึ่งเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับเทอร์โมมิเตอร์ครัวเรือนที่คุ้นเคย แน่นอน สถานที่ของการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นปัจจัยพื้นฐานและเป็นปัจจัยชี้ขาด
ประเภทเครื่องมือวัดอุณหภูมิ
อุปกรณ์สำหรับทำวิจัยที่จำเป็น ได้แก่ อุปกรณ์วัดอุณหภูมิอากาศ การออกแบบที่แตกต่างกันตลอดจนหลักการทำงานซึ่งใช้สำหรับวัด ใช้อย่างแพร่หลายอย่างเพียงพอในการติดต่อและเทอร์โมมิเตอร์ระยะไกลหรือที่เรียกว่าไพโรมิเตอร์ นอกจากนี้ การจำแนกกลุ่มเครื่องมือวัดอุณหภูมิ:
- เทอร์โมมิเตอร์แบบขยายของเหลวที่เป็นแก้วและโลหะ ทำงานเกี่ยวกับคุณสมบัติของการเปลี่ยนปริมาตรของร่างกายที่อุณหภูมิต่างกัน ช่วงของการกระทำคือตั้งแต่ -190 ถึง +500 °С
- เครื่องวัดอุณหภูมิ Manometric ที่ใช้ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงของสารที่เป็นก๊าซที่วางอยู่ในปริมาตรปิดและความดัน ทำงานที่ค่าตั้งแต่ -160 ถึง +600 °C
- เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานไฟฟ้าทำงานโดยอาศัยความสามารถของวัสดุตัวนำในการเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและเย็นลง มีผลที่อุณหภูมิ -200 ถึง +650 °C
- เทอร์โมอิเล็กทริกคอนเวอร์เตอร์ - เทอร์โมคัปเปิล. อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง +1800 °C เครื่องมือวัดอุณหภูมิเหล่านี้ใช้คุณสมบัติของโลหะและโลหะผสมสองชนิดที่แตกต่างกันเพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเมื่ออุณหภูมิของทางแยกเปลี่ยนไป
- อุปกรณ์สำหรับกำหนดอุณหภูมิตั้งแต่ +100 ถึง +2500 °С - ไพโรมิเตอร์รังสี (โฟโตอิเล็กทริก ออปติคัล รังสี) การกระทำนี้เกิดจากการที่ตัวบ่งชี้คงที่ส่งผลต่อปริมาณความร้อนที่แผ่ออกจากร่างกาย หมายถึงประเภทการวัดแบบไม่สัมผัส มีไพโรมิเตอร์อุณหภูมิต่ำและสูงแบบเคลื่อนที่และแบบเคลื่อนที่ได้
เทอร์โมมิเตอร์และเซ็นเซอร์
ตามการจำแนกประเภทอื่นของอุปกรณ์ยึดความร้อนแบ่งออกเป็นเทอร์โมมิเตอร์และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ
อันแรกคือเครื่องมือกล รวมถึงเกจเติมแก๊ส ไบเมทัล มาตรอุณหภูมิแบบแก้ว และอุปกรณ์ควบคุมแบบผสม
Thermal sensors เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษสำหรับการอ่านค่าอุณหภูมิในของเหลวและของแข็ง สิ่งเหล่านี้ควรรวมถึงเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน เทอร์โมคัปเปิล ทรานสดิวเซอร์ของการอ่านเซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ติดตั้งกลไกการถ่ายทอด
เครื่องตรวจจับความร้อนรุ่นล่าสุดมีอินเทอร์เฟซ USB หน่วยความจำสำหรับบันทึกและวิเคราะห์การศึกษา และตัวชี้เลเซอร์
มาตรวัดอุณหภูมิน้ำ
แต่ละอุปกรณ์สำหรับการวัดอุณหภูมิของน้ำ สารละลายเย็นและร้อนมีลักษณะพิเศษตามหลักการทำงานพิเศษ มีอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่เหมาะสำหรับการวัดตัวบ่งชี้อากาศด้วย
เทอร์โมมิเตอร์เหลว
เครื่องวัดของเหลวแบบแก้วเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบพื้นฐานและแม่นยำที่สุด ซึ่งมีจำหน่ายทั้งแบบตรงและแบบเอียง และขอบเขตของการใช้งานคือการวิเคราะห์อุปกรณ์เทคโนโลยีรวมถึงสาธารณูปโภค (การวัดในท่อ) อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับค่าตั้งแต่ -35 ถึง +600 ° C และปรอทมักใช้เป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนและการอ่านจะถูกบันทึกไว้ในมาตราส่วน
ขึ้นอยู่กับสถานที่ของการใช้งานและลักษณะโครงสร้าง การแพทย์ เทคนิค การสัมผัสด้วยไฟฟ้า ของเหลว ไม้ และอุปกรณ์อื่นๆ มีความแตกต่างกัน
อุปกรณ์วัดอุณหภูมิน้ำถูกเลือกโดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดในการวัดที่อนุญาต
อุปกรณ์กำหนดอุณหภูมิอากาศ
เครื่องแรกสำหรับการวัดอุณหภูมิอากาศคือเทอร์โมมิเตอร์แบบแก้ว ซึ่งเป็นองค์ประกอบของเหลวที่สามารถเป็นปรอท เอทิลแอลกอฮอล์ โทลูอีน และสารอื่นๆ
เครื่องวัดปรอทความแม่นยำสูงเป็นแบบแท่งและมีสเกลกระจกแบบฝัง เป็นที่ต้องการของการวิจัยในห้องปฏิบัติการในด้านต่างๆ ของการผลิตและการแพทย์ เทอร์โมมิเตอร์แบบแท่งติดตั้งหลอดเส้นเลือดฝอยทนความร้อนแบบใส และประเภทที่สองของมิเตอร์นั้นมีลักษณะเฉพาะโดยที่ส่วนสเกลตั้งอยู่ด้านหลังบนแผ่นแยก และกลไกทั้งหมดได้รับการปกป้องโดยเคสที่ทำจาก กระจกทนทาน
หากมีการสัมผัสทางไฟฟ้าในอุปกรณ์ จะเรียกว่าสัญญาณเตือนความร้อน และของเหลวที่มีความละเอียดอ่อนภายในถังและเส้นเลือดฝอยจะแสดงอุณหภูมิที่แท้จริงของพื้นที่โดยรอบ
คุณสมบัติของตัวควบคุมอุณหภูมิและนาฬิกาปลุก
นอกจากด้านบนแล้ว ยังมีอุปกรณ์วัดอุณหภูมิอื่นๆ อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในฐานะตัวควบคุมอุณหภูมิและอุปกรณ์ส่งสัญญาณ ไดเลโตมิเตอร์แบบแท่งจะใช้กับชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนซึ่งทำจากโลหะผสมที่ไม่เหมือนกัน ซึ่งจะยืดออกเมื่อให้ความร้อนในปริมาณที่ต่างกัน
หลักการเดียวกันนี้แสดงลักษณะของเทอร์โมมิเตอร์อีกประเภทหนึ่ง - ไบเมทัลลิก โดยมีสปริงไวต่ออุณหภูมิที่เสียบไว้กับโลหะคู่หนึ่งแผ่นที่มีการขยายตัวทางความร้อนต่างกัน ในกระบวนการให้ความร้อน สปริงจะโค้งเข้าหาเพลตของค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนที่ต่ำกว่า และตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่ต้องการจะอยู่ที่ขนาดของส่วนโค้ง
อิเล็กโทรเทอร์โมมิเตอร์
สำหรับการบันทึกระยะไกลของพารามิเตอร์ทางความร้อนของสิ่งแวดล้อมในช่วง -15 ถึง +125 ° C อุปกรณ์วัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส - อิเล็กโตรเทอร์โมมิเตอร์ความทะเยอทะยาน - นั้นยอดเยี่ยม อุปกรณ์มีมิเตอร์และเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกันด้วยสายไฟ
องค์ประกอบการตรวจจับคือลวดทองแดงที่บางที่สุดของเซนเซอร์ พันเป็นเกลียวบนเฟรมเส้นใย
อุปกรณ์วัดอุณหภูมิร่างกายมีอะไรบ้าง
วัดอุณหภูมิร่างกายเป็นประจำด้วยเทอร์โมมิเตอร์ แต่วันนี้มีเทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ อีกมากที่มีลักษณะและหลักการทำงานแตกต่างกัน
อุปกรณ์ทั่วไปที่มีเทอร์โมมิเตอร์ของเราทำงานเกี่ยวกับการขยายตัวทางความร้อนของปรอท น้ำมันก๊าด แอลกอฮอล์ และของเหลวอื่นๆ พวกมันมีราคาถูก ใช้งานได้จริง และแม่นยำพอสมควร โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกปรอท แม้ว่าเนื้อหาที่เป็นพิษในกล่องแก้วที่เปราะบางจะมีความเสี่ยงอยู่บ้าง
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิตอลสำหรับการวัดอุณหภูมิของร่างกายแสดงค่าที่ต้องการด้วยเซ็นเซอร์ในตัว แต่ราคาของมันสูงกว่าราคาของ "เพื่อนร่วมงาน" ที่เป็นของเหลวมาก ติดต่อเทอร์โมมิเตอร์เหล่านี้
อินฟราเรดไพโรมิเตอร์ไม่ต้องสัมผัสโดยตรงบุคคลที่กระทำการจากระยะไกล เซนเซอร์ที่มีความไวสูงจะอ่านปริมาณรังสีใน 2-15 วินาที โดยแสดงผลบนหน้าจอ เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสเหล่านี้เหมาะสำหรับครอบครัวที่มีเด็กเล็ก ป่วยขณะนอนหลับ ฯลฯ นอกจากนี้ยังใช้ได้กับการทำอาหารในครัวเรือน และประเภทที่มีประสิทธิภาพมากกว่านั้นถูกใช้ในพลังงานไฟฟ้า สถานที่ก่อสร้าง โลหะ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
เมื่อจำเป็นต้องใช้เครื่องตรวจวัดระยะไกล
มักจะมีสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้หรือไม่สะดวกในการวัดอุณหภูมิโดยการสัมผัส ในกรณีเช่นนี้ คุณจะต้องใช้ไพโรมิเตอร์ - อุปกรณ์สำหรับการวัดอุณหภูมิระยะไกลคือ:
- เมื่อวัดตัวบ่งชี้ของร่างกายที่มีความร้อนสูงหรือสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษ
- ด้วยการเข้าถึงที่ยากและด้วยข้อผิดพลาดเล็กน้อย คุณสามารถทำการวัดที่ระยะหลายสิบเมตรได้
- เมื่อสังเกตกลไกในการเคลื่อนที่ จะใช้เวลาเสี้ยววินาที
- เมื่อวินิจฉัยความปลอดภัยทางไฟฟ้าของอาคาร เมื่อมิเตอร์ดังกล่าวสะดวกสำหรับการสแกนระยะไกลในพื้นที่ห่างไกลจำนวนมาก
อุปกรณ์อะไรวัดอุณหภูมิโลหะได้
ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา โลหะผสมที่หลอมเหลวต้องใช้เครื่องมือที่ทนทานในการวัดอุณหภูมิที่สูง
ไพโรมิเตอร์ที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นเช่นนี้ พวกเขาแก้ไขการแผ่รังสีความร้อนในระยะไกลระบุอุณหภูมิที่แท้จริงของโลหะ ในสภาวะที่ยากลำบากของตัวบ่งชี้ความร้อนสูงพิเศษ วิธีการแบบไม่สัมผัสจึงเหมาะอย่างยิ่ง จอ LCD แสดงข้อมูลต่อไปนี้:
- อุณหภูมิจริง ฟาเรนไฮต์และเซลเซียส;
- อุณหภูมิชายแดน
- การชาร์จแบตเตอรี่
ความแม่นยำสูงสุดของตัวแปรที่วัดได้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อไม่มีการรบกวนระหว่างวัตถุกับอุปกรณ์ระยะไกลในรูปแบบของไอระเหยหรือของแข็งที่ดูดซับความร้อน หากจำเป็นต้องวัดโลหะผสมในกระบวยขนส่งหรือระหว่างการบรรจุขวด เงื่อนไขควรเป็นที่ยอมรับว่าตัวบ่งชี้อุณหภูมิจะน้อยกว่าค่าจริงและจะถูกกำหนดโดยการคำนวณ
เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่ถูกต้องของวิธีนี้ มีการใช้อุปกรณ์อื่นในการวัดอุณหภูมิของโลหะ กล่าวคือ เครื่องจำลองสีดำ จุ่มลงในวัสดุหลอมเหลวและนำเสนอในรูปแบบของท่อที่มีปลายปิดหรือปลายเปิด กรวยกลวง หรือถ้วยที่ทำด้วยโลหะทนไฟ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด เครื่องวัดอุณหภูมิจะต้องมีความต้านทานความร้อนที่เหนือกว่า ทนต่อสารเคมี และการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมเพื่อให้อ่านค่าได้อย่างแม่นยำเป็นพิเศษ
วัดอุณหภูมิเครื่องยนต์
การทำงานระยะยาว รวมถึงการซ่อมเครื่องจักรและกลไกเป็นระยะๆ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิเครื่องยนต์ ซึ่งรวมถึงเทอร์โมคัปเปิล เทอร์มิสเตอร์ และเทอร์โมมิเตอร์แบบขยาย
เทอร์โมคัปเปิล – สะดวกและกว้างมากอุปกรณ์ที่ผู้ใช้รถรู้จักสำหรับการวัดอุณหภูมิของพื้นผิว ขดลวด และช่องภายในของเครื่องยนต์ ด้วยการใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิเหล่านี้ คุณสามารถบันทึกข้อมูลได้แม้ในพื้นที่ที่เข้าถึงยากของเครื่องยนต์ ในร่องและแกน เป็นลวดหุ้มฉนวนสองเส้นที่ทำด้วยโลหะต่างกัน โดยมีปลายบัดกรีที่ด้านหนึ่ง ซึ่งวางไว้ที่จุดวัดค่าหนึ่ง ปลายที่สองเชื่อมต่อกับมิลลิโวลต์มิเตอร์และเทอร์โมมิเตอร์ และผลรวมของค่าที่อ่านได้จะเป็นตัวกำหนดค่าอุณหภูมิที่แท้จริง
เทอร์โมมิเตอร์แบบขยายปรอทและแอลกอฮอล์สะดวกมากสำหรับการวัดที่จำเป็นในพื้นที่ที่เข้าถึงได้: ขดลวด พื้นผิวเปิดของส่วนต่างๆ รวมถึงการไหลของอากาศที่ออกจากเครื่องยนต์ (หรือเข้า) เทอร์มิสเตอร์ในรูปของขดลวดทองแดงจะติดตั้งพร้อมกันในหลายจุดของเครื่องยนต์ โดยเปิดเครื่องตามลำดับ การอ่านค่าคงที่และกำหนดค่าเฉลี่ย
เครื่องมือรองที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิ
มาลองนิยามกันว่าอุปกรณ์วัดอุณหภูมิทุติยภูมิอุตสาหกรรมคืออะไร อันที่จริง อุปกรณ์อัตโนมัตินี้เป็นส่วนเสริมที่สำคัญของมิเตอร์หลัก การบันทึกและแปลงตัวบ่งชี้ที่บันทึกไว้ให้อยู่ในรูปแบบที่อ่านได้ จำเป็นสำหรับการใช้งานการควบคุมที่ชัดเจน การส่งสัญญาณ และการควบคุมอุณหภูมิที่ทันท่วงทีในกรณีพิเศษเหล่านั้น เมื่อเกิดการเบี่ยงเบนจากพารามิเตอร์ที่ระบุโดยสภาวะการทำงาน เครื่องใช้ไฟฟ้าสำรองแบบตั้งโต๊ะและแบบพกพาแยกจากกัน
มักเป็นอุปกรณ์รองสำหรับการวัดอุณหภูมิมีกล่องเหล็กป้องกันที่ทนทานและติดตั้งมาตราส่วนสำเร็จการศึกษา ค่าจะถูกบันทึกตามแผนภาพที่บันทึกจากเทอร์โมคัปเปิล สเตรนเกจ เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน คอนเวอร์เตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ
เมื่อพิจารณาวิธีการนำเสนอข้อมูลในรูปแบบต่างๆ อุปกรณ์รองควรแบ่งออกเป็นการบันทึกและระบุ ซิงเกิลและมัลติแชนเนล ฟังก์ชันคู่ และช่วงเดียว เมื่อมีกลไกการส่งสัญญาณ อุปกรณ์เหล่านี้จะระบุการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ไม่สามารถยอมรับได้ในทันที ซึ่งแตกต่างจากค่าที่ต้องการ สิ่งนี้จะช่วยรักษาการไหลเชิงตรรกะของปฏิกิริยาและกระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง
ด้วยอุปกรณ์ที่หลากหลายซึ่งบันทึกตัวบ่งชี้อุณหภูมิของก๊าซ ของเหลว และของแข็ง เราจึงควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่ต้องการอย่างจริงจัง ปัจจัยหลักที่ต้องนำมาพิจารณาคือขีดจำกัดค่าอุณหภูมิที่อนุญาต ระยะทางสูงสุดที่สามารถวัดได้ (การมองเห็น) ความแม่นยำ และแน่นอนว่าต้องคำนึงถึงขอบเขตของการใช้เทอร์โมมิเตอร์บางประเภทด้วย