Um dos parâmetros físicos mais importantes que são mais estudados, observados e corrigidos, seja a vida cotidiana de uma pessoa, ciclos de produção ou pesquisas de laboratório, é o indicador de temperatura. Dependendo das propriedades, características técnicas e o mecanismo determinante da operação, existe uma certa classificação dos dispositivos de medição de temperatura em tipos separados: dispositivos líquidos convencionais ou medidores eletrônicos e a laser complexos e avançados, que são uma alternativa digna ao familiar termômetro doméstico. Claro que o local de aplicação de tais dispositivos é um fator fundamental e decisivo.
Tipos de instrumentos para medição de temperatura
Dispositivos para realizar a pesquisa necessária, incluindo um dispositivo para medir a temperatura do ar, diferem em design, bem como no princípio de operação, queusado para medições. Uso suficientemente difundido em termômetros de contato e remotos, também chamados de pirômetros. Além disso, a classificação dos grupos de instrumentos de medição de temperatura:
- Termômetros de expansão de vidro e metal líquido, trabalhando na propriedade de alterar o volume de corpos em diferentes temperaturas. Seu alcance de ação é de -190 a +500 °С.
- Termômetros manométricos que usam a relação entre a variação de temperatura de uma substância gasosa colocada em um volume fechado e a pressão. Trabalhe em valores de -160 a +600 °C.
- Os termômetros de resistência elétrica operam com base na capacidade dos materiais condutores de alterar a resistência elétrica à medida que aquecem e esfriam. Eficaz em temperaturas de -200 a +650 °С.
- Conversores termoelétricos - termopares. Estão envolvidos na faixa de 0 a +1800 °C. Esses instrumentos de medição de temperatura usam a propriedade de dois metais e ligas metálicas diferentes para gerar uma força eletromotriz quando a temperatura da junção muda.
- Dispositivo para determinar a temperatura de +100 a +2500 °С - pirômetro de radiação (fotoelétrico, óptico, radiação). A ação se deve ao fato de o indicador fixo afetar a quantidade de calor irradiada pelo corpo. Refere-se ao tipo de medição sem contato. Existem pirômetros fixos e móveis, de baixa e alta temperatura.
Termômetros e sensores
De acordo com outra classificação de dispositivos de fixação de caloreles são divididos em termômetros e sensores de temperatura.
Os primeiros são instrumentos mecânicos, incluindo medidores a gás, bimetais, medidores de temperatura de vidro e controladores combinados.
Os sensores térmicos são dispositivos eletrônicos avançados e ultraprecisos para a fixação de leituras de temperatura em líquidos e sólidos. Estes devem incluir termômetros de resistência, termopares, transdutores de leituras de sensores e dispositivos de sinalização equipados com mecanismos de relé.
Os detectores térmicos mais recentes são equipados com interface USB, memória para salvar e analisar estudos e um ponteiro laser.
Medidores de temperatura da água
Cada dispositivo individual para medir a temperatura da água, soluções frias e quentes é caracterizado por um princípio especial de operação. Existem dispositivos universais que também são adequados para medir indicadores de ar.
Termômetros líquidos
Os medidores de líquidos de vidro são conhecidos como os termômetros mais elementares e precisos, disponíveis em retos e angulares. E o escopo de sua aplicação é a análise de equipamentos tecnológicos, bem como de utilidades públicas (medições em dutos). Os dispositivos são adequados para valoresde -35 a +600 ° C, e o mercúrio é mais frequentemente usado como elemento sensível, e as leituras são registradas em uma escala.
Dependendo do local de aplicação e das características estruturais, distinguem-se dispositivos médicos, técnicos, eletrocontato, líquido, bastão e outros.
Um dispositivo específico para medir a temperatura da água é selecionado levando em consideração o erro de medição permitido.
Dispositivos para determinar a temperatura do ar
O primeiro aparelho para medir a temperatura do ar é um termômetro de vidro, o elemento líquido ativo no qual pode ser mercúrio, álcool etílico, tolueno e outras substâncias.
Os medidores de mercúrio de alta precisão são em bastão e com escala de vidro embutida. Eles estão em demanda em pesquisas de laboratório em vários campos de produção e medicina. O termômetro de bastão é equipado com um tubo capilar graduado transparente e resistente ao calor, e o segundo tipo de medidor é caracterizado pelo fato de as divisões da escala estarem localizadas atrás dele em uma placa separada, e todo o mecanismo é protegido por uma caixa feita de vidro durável.
Se houver contatos elétricos no dispositivo, isso é chamado de alarme térmico, e o líquido sensível dentro do tanque e capilar mostra a temperatura real do espaço circundante.
Recursos de termostatos e alarmes
Além do acima, existem outros dispositivos para medição de temperatura. Por exemplo, como controladores de temperatura e dispositivos de sinalização, os dilatômetros de haste são usados com peças sensíveis feitas de ligas metálicas diferentes, que se alongam quando aquecidas em uma quantidade diferente.
O mesmo princípio caracteriza outro tipo de termômetro - bimetálico, com uma mola sensível à temperatura inserida soldada a um par de metalplacas com dilatação térmica diferente. No processo de aquecimento, a mola se dobra em direção à placa de menor coeficiente térmico e o indicador de temperatura necessário é encontrado pela magnitude da dobra.
Eletrotermômetro
Para registro remoto dos parâmetros térmicos do ambiente na faixa de -15 a +125 ° C, um dispositivo de medição de temperatura sem contato - um eletrotermômetro de aspiração - é excelente. Seu dispositivo inclui um medidor e um sensor conectados entre si por um cabo.
O elemento sensor é o fio de cobre mais fino do sensor, enrolado em espiral em uma estrutura de filamento.
Quais são os aparelhos para medir a temperatura corporal
A temperatura corporal é medida rotineiramente com um termômetro. Mas hoje existem muitos outros termômetros que diferem em aparência e princípios básicos de operação.
Os dispositivos mais comuns aos quais o nosso termômetro pertence trabalham na expansão térmica de mercúrio, querosene, álcool e outros líquidos. Eles são baratos, práticos e razoavelmente precisos, especialmente os de mercúrio, embora o conteúdo venenoso na frágil caixa de vidro apresente algum risco.
Um dispositivo eletrônico ou digital para medir a temperatura corporal mostra o valor desejado graças ao sensor embutido, mas seu custo é muito superior ao preço dos "colegas" líquidos. Esses termômetros são de contato.
Os pirômetros infravermelhos não requerem contato direto compessoa, agindo remotamente. Um sensor ultrassensível lê a quantidade de radiação em 2-15 segundos, exibindo o resultado no visor. Esses instrumentos de medição de temperatura sem contato são perfeitos para famílias com crianças pequenas, situações de doença do sono, etc. Além disso, são aplicáveis à culinária doméstica e tipos mais potentes são usados em energia elétrica, canteiros de obras, metalurgia e outras indústrias.
Quando é necessário um pirômetro remoto
Muitas vezes há situações em que é impossível ou simplesmente inconveniente medir a temperatura por contato. É nesses casos que você precisará de um pirômetro - um dispositivo para medição remota de temperatura, a saber:
- ao medir indicadores de corpos altamente aquecidos ou um ambiente tóxico;
- com difícil acesso, e com um pequeno erro, você pode fazer medições a uma distância de dezenas de metros;
- ao observar mecanismos em movimento, e isso levará uma fração de segundo;
- ao diagnosticar a segurança elétrica de um edifício, quando tal medidor for conveniente para varredura remota em várias áreas remotas.
Quais dispositivos podem medir a temperatura do metal
Na indústria metalúrgica, as ligas de metal fundido requerem um instrumento robusto para medir altas temperaturas.
Os pirômetros já descritos anteriormente são considerados como tal. Eles fixam a radiação de calor à distância,caracterizando a temperatura real do metal. Em condições difíceis de indicadores de calor ultra- alto, o método sem contato é ideal. O LCD exibe os seguintes dados:
- temperatura real Fahrenheit e Celsius;
- temperaturas da borda;
- carga da bateria.
A precisão máxima da variável medida só pode ser alcançada quando não há interferência entre o objeto e o instrumento remoto na forma de vapores ou sólidos absorventes de calor. Se for necessário fazer medições da liga metálica na panela de transporte ou durante o engarrafamento, deve-se aceitar a condição de que o indicador de temperatura seja menor que o real e será determinado por cálculos.
Para evitar a imprecisão deste método, outro dispositivo é usado para medir a temperatura do metal, o simulador de corpo negro. Está imerso no fundido e é apresentado na forma de um tubo com extremidade selada ou aberta, um cone oco ou um copo feito de metal refratário. De qualquer forma, o medidor de temperatura deve ter resistência ao calor superior, resistência química e excelente condutividade térmica para fornecer leituras excepcionalmente precisas.
Medição da temperatura do motor
A operação de longo prazo, bem como os reparos periódicos de máquinas e mecanismos, exigem a presença de equipamentos especiais, que incluem um dispositivo para medir a temperatura do motor. Isso inclui termopares, termistores e termômetros de expansão.
Termopares – muito práticos e amplosdispositivos conhecidos entre os motoristas para medir a temperatura de superfícies, enrolamentos e cavidade interna do motor. Usando esses sensores de temperatura, você pode registrar dados mesmo em áreas de difícil acesso do motor, em ranhuras e núcleos. São dois fios isolados de metal diferente com extremidades soldadas em um lado, que são colocados em um determinado ponto de medição. As segundas extremidades são conectadas a um milivoltímetro e um termômetro, e a soma de suas leituras determina o valor real da temperatura.
Os termômetros de expansão de mercúrio e álcool são muito convenientes para fazer as medições necessárias em áreas acessíveis: o enrolamento, a superfície aberta de várias partes, bem como o fluxo de ar que sai (ou entra) do motor. Os termistores em forma de enrolamento de fio de cobre são montados simultaneamente em vários locais do motor, ligando-os sucessivamente, fazendo leituras fixas e determinando o valor médio.
Instrumentos secundários usados em medições de temperatura
Vamos tentar definir o que é um dispositivo industrial de medição de temperatura secundária. Na verdade, este dispositivo automático é uma adição importante ao medidor principal, capturando e convertendo os indicadores registrados em um formato legível. É necessária a implementação de controle claro, sinalização e regulação oportuna de temperatura nos casos excepcionais em que ocorrem desvios dos parâmetros especificados pelas condições de operação. Aparelhos elétricos secundários estacionários e portáteis são separados separadamente.
Geralmente aparelhos secundáriospara medição de temperatura têm uma caixa de proteção de aço durável e estão equipadas com uma escala graduada. Os valores são registrados de acordo com o diagrama registrado a partir de termopares, strain gages, termômetros de resistência, conversores e outros dispositivos.
Considerando as várias formas de apresentação das informações, os dispositivos secundários devem ser divididos em gravação e indicação, canal único e multicanal, função dupla e alcance único. Na presença de um mecanismo de sinalização, esses dispositivos indicam instantaneamente uma mudança de temperatura inaceitável que é diferente do valor exigido. Isso ajuda a manter o fluxo lógico de todas as reações e processos tecnológicos em que estão envolvidos.
Com toda a variedade de dispositivos que registram os indicadores de temperatura de gases, líquidos e sólidos, deve-se abordar seriamente a escolha do dispositivo desejado. Os principais fatores que devem ser levados em consideração são os limites permitidos dos valores de temperatura, a distância máxima na qual as medições podem ser feitas (avistamento), a precisão. E, claro, o escopo de uso de um determinado tipo de termômetro é levado em consideração.
