El principio de varios termómetros.
Termómetro es un término general para los instrumentos de medición de temperatura, que pueden juzgar y medir con precisión la temperatura. El fenómeno de expansión y contracción de sólidos, líquidos y gases bajo la influencia de la temperatura se utiliza como base de diseño. Hay termómetros de queroseno, termómetros de alcohol, termómetros de mercurio, termómetros de gas, termómetros de resistencia, termómetros de termopar1, termómetros de radiación, termómetros ópticos, termómetros bimetálicos, etc. para que podamos elegir, pero debemos prestar atención al método de uso correcto. Para comprender las características relevantes del termómetro y usarlo mejor, este libro fue escrito especialmente.
1. Termómetros de gas: el hidrógeno o el helio se utilizan a menudo como materiales para medir la temperatura. Debido a que la temperatura de licuefacción del hidrógeno y el helio es muy baja, cercana a cero, su rango de medición de temperatura es muy amplio. Este termómetro es muy alto y se usa principalmente para mediciones de precisión.
2. Termómetro de resistencia: se divide en termómetro de resistencia de metal y termómetro de resistencia de semiconductores, que se fabrican de acuerdo con las características del valor de resistencia que cambia con la temperatura. Los termómetros de metal utilizan principalmente metales puros como platino, oro, cobre, níquel y rodio, aleaciones de bronce fosforoso; los termómetros semiconductores utilizan principalmente carbono, germanio, etc. Los termómetros de resistencia son fáciles de usar, fiables y se han utilizado ampliamente. Su rango de medición es de aproximadamente -260 grados a 600 grados.
3. Termómetro de termopar: Es un instrumento de medición de temperatura ampliamente utilizado en la industria. Fabricado mediante el fenómeno termoeléctrico. Se sueldan dos cables diferentes para formar el extremo de trabajo, y los otros dos extremos se conectan al instrumento de medición para formar el circuito. Ajuste el extremo de trabajo a la temperatura a medir. Cuando la temperatura del extremo de trabajo y el extremo libre son diferentes, se produce una fuerza electromotriz, de modo que fluye una corriente en el bucle. Al medir la electricidad, la temperatura en un lugar conocido se puede usar para determinar la temperatura en otro lugar. Este termómetro se compone principalmente de cobre constante, hierro constante, níquel constante, oro, cobalto, cobre, platino, rodio, etc. Es adecuado para dos sustancias con una gran diferencia de temperatura, y se utiliza principalmente para mediciones de alta temperatura y baja turbidez. Algunos termopares pueden medir temperaturas altas de hasta 3000 grados, y algunos pueden medir temperaturas bajas cercanas a cero.
4. Termómetro bimetálico: se refiere al termómetro especialmente utilizado para medir la temperatura por encima de 500 grados, incluido el termómetro óptico, el termómetro colorimétrico y el termómetro de radiación. El principio y la estructura del termómetro bimetálico son relativamente complicados y no se repetirán aquí. Tiene un rango de medición de 500 grados a 3000 grados o más y no es adecuado para medir bajas temperaturas.
5. Termómetro de aguja: Es un termómetro con forma de salpicadero, también conocido como calorímetro, que se utiliza para medir la temperatura ambiente y está fabricado por el principio de dilatación y contracción térmica del metal. Utiliza una lámina bimetálica como elemento sensor de temperatura para controlar el puntero. Los bimetales generalmente se remachan con cobre y hierro, con cobre a la izquierda y hierro a la derecha. Debido a que la expansión y contracción térmica del cobre es más obvia que la del hierro, cuando la temperatura aumenta, la lámina de cobre tira de la lámina de hierro para doblarla hacia la derecha y el puntero se desvía hacia la derecha (apuntando a alta temperatura). bimetal; viceversa. , la temperatura se vuelve más baja y el puntero se desvía hacia la izquierda (apuntando a baja temperatura) impulsado por la lámina bimetálica.
6. Termómetro de tubo de vidrio: El termómetro de tubo de vidrio utiliza el principio de expansión y contracción térmica para lograr la medición de la temperatura. Dado que el coeficiente de expansión del medio de medición de temperatura es diferente del punto de ebullición y el punto de congelación, nuestros termómetros de tubo de vidrio comunes incluyen principalmente: termómetro de queroseno, termómetro de mercurio y termómetro de agua con bolígrafo rojo. Las ventajas son estructura simple, uso conveniente, alta precisión de medición y bajo precio. La desventaja es que los límites superior e inferior y la precisión de la medición están limitados por la calidad del vidrio y las propiedades del medio de medición de temperatura. No se puede teletransportar y es frágil.
7. Termómetro de presión: El termómetro de presión utiliza líquido, gas o vapor saturado en un recipiente cerrado para generar expansión de volumen o cambio de presión como señal de medición después de calentarse. Su estructura básica consta de tres partes: bulbo de temperatura, tubo capilar y mesa indicadora. Fue uno de los primeros métodos de control de temperatura utilizados en el proceso de producción. Los sistemas de medición de temperatura a presión siguen siendo un método de medición muy utilizado para la indicación y el control de la temperatura in situ. Las ventajas de los termómetros de presión son: estructura simple, alta resistencia mecánica, sin miedo a las vibraciones. Económico y no requiere energía externa. Las desventajas son: el rango de medición de temperatura es limitado, generalmente -80~400 grados; la pérdida de calor es grande y el tiempo de respuesta es lento; el sistema de sellado del instrumento (bulbo térmico, capilar, tubo de resorte) está dañado, el mantenimiento es difícil y debe ser reemplazado; la precisión de la medición se ve afectada por la temperatura ambiente, la posición de instalación de la bombilla tiene una gran influencia y la precisión es relativamente baja; la distancia de transmisión del capilar es limitada. El rango de trabajo normal del termómetro de presión debe ser 1/2--3/4 del rango, y el instrumento de visualización y el bulbo de temperatura deben estar en posición horizontal tanto como sea posible. Los pernos de montaje de la bola de temperatura utilizados durante la instalación provocarán una pérdida de temperatura, lo que dará como resultado una temperatura imprecisa. El tratamiento de aislamiento térmico debe llevarse a cabo durante la instalación y la bombilla caliente debe funcionar en un entorno libre de vibraciones tanto como sea posible.
8. Termómetro rotatorio: El termómetro rotatorio está hecho de láminas bimetálicas enrolladas. Un extremo del bimetal está fijo y el otro extremo está conectado al puntero. Debido a los diferentes grados de expansión de las dos piezas de metal, la pieza bimetálica se riza de manera diferente a diferentes temperaturas y las manecillas apuntan a diferentes posiciones en el dial. La temperatura se puede conocer a partir de la lectura en el dial.
9. Termómetro de semiconductor: el cambio de resistencia química del semiconductor es diferente al del metal. A medida que aumenta la temperatura, su resistencia disminuye y varía más ampliamente. Por lo tanto, un pequeño cambio de temperatura también puede causar un cambio significativo en la resistencia. Los termómetros se fabrican con alta precisión y, a menudo, se denominan sensores de temperatura.
10. Termómetro de termopar: Un termómetro de termopar consta de dos metales diferentes conectados a un voltímetro sensible. Los contactos de metal producen diferentes diferencias de potencial a través del metal a diferentes temperaturas. La diferencia de potencial es pequeña, por lo que se necesita un voltímetro sensible para medirla. La temperatura se puede conocer a partir de la lectura del voltímetro.
11. Pirómetro óptico: si la temperatura de un objeto es lo suficientemente alta como para emitir mucha luz visible, su temperatura se puede determinar midiendo la cantidad de radiación térmica. Este termómetro es un termómetro ligero. Este termómetro consta principalmente de un telescopio con filtro rojo y un conjunto de circuitos con una pequeña bombilla, un galvanómetro y una resistencia variable. Antes de su uso, establezca la relación entre la temperatura correspondiente a los diferentes brillos del filamento y la lectura del amperímetro. Cuando esté en uso, apunte el telescopio al objeto a medir y ajuste la resistencia para que el brillo de la bombilla sea el mismo que el brillo del objeto a medir. En este momento, la temperatura del objeto medido se puede leer en el galvanómetro.
12. Termómetro de cristal líquido: Los cristales líquidos hechos de diferentes fórmulas tienen diferentes temperaturas de transición de fase. Cuando experimentan un cambio de fase, sus propiedades ópticas también cambian, haciendo que los cristales líquidos se vean descoloridos. Si una hoja de papel está recubierta con cristales líquidos con diferentes temperaturas de transición de fase, la temperatura puede conocerse a partir del cambio de color del cristal líquido. La ventaja de este termómetro es que es fácil de leer, pero la desventaja es que no es suficiente. A menudo se utiliza en peceras ornamentales para mostrar.
