Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan måles en temperatur?

Der findes flere metoder til at måle temperatur, og valget af metode afhænger af den specifikke anvendelse og den ønskede nøjagtighed. Her er nogle almindelige temperaturmålingsteknikker:

1. Termometer:

- Et termometer er det mest almindelige instrument, der bruges til at måle temperatur. Den består af et temperaturfølsomt element, såsom kviksølv, alkohol eller et termoelement, indesluttet i et glas- eller metalhus.

- Når temperaturen ændrer sig, udvider eller trækker det temperaturfølsomme element sig sammen, hvilket forårsager en tilsvarende ændring i væskens volumen eller termoelementets elektriske modstand.

- Ændringen i volumen eller modstand kalibreres og konverteres til en temperaturaflæsning, der vises på termometrets skala.

2. Termoelement:

- Et termoelement består af to forskellige metaltråde, der er svejset eller snoet sammen i den ene ende. Når krydset af ledningerne udsættes for en temperaturgradient, genereres en spænding mellem de åbne ender af ledningerne.

- Den producerede spænding er proportional med temperaturforskellen mellem krydset og referencetemperaturen, som normalt er den omgivende temperatur.

- Termoelementer er meget udbredt i industrielle omgivelser til måling af høje temperaturer og i temperaturregistreringsapplikationer på grund af deres robusthed, brede temperaturområde og hurtige respons.

3. Resistenstemperaturdetektor (RTD):

- RTD'er er temperaturfølere, der bruger princippet om modstandsændring med temperaturen. De er lavet af en metaltråd, såsom platin, kobber eller nikkel, hvis elektriske modstand stiger forudsigeligt med stigende temperatur.

- Når temperaturen ændres, ændres modstanden af ​​RTD'en, hvilket kan måles og kalibreres for at give en nøjagtig temperaturaflæsning.

- RTD'er er kendt for deres høje nøjagtighed og stabilitet over et bredt temperaturområde, hvilket gør dem velegnede til applikationer i industrielle miljøer, videnskabelig forskning og temperaturkontrolsystemer.

4. Infrarødt termometer:

- Infrarøde termometre måler temperaturen ved at detektere den infrarøde stråling, der udsendes af et objekt. De kræver ikke kontakt med objektet, hvilket gør dem nyttige til fjernmåling af temperaturer eller i farlige miljøer.

- Infrarøde termometre bruger en sensor til at fange den infrarøde stråling og konvertere den til et elektrisk signal. Det elektriske signal forstærkes derefter og behandles for at give en temperaturaflæsning.

- Infrarøde termometre er meget udbredt i medicinske, industrielle og husholdningsapplikationer, herunder måling af kropstemperatur, overfladetemperaturer på genstande og madlavning.

5. Termistor:

- Termistorer er halvlederenheder, hvis elektriske modstand ændrer sig væsentligt med temperaturen. De kan være lavet af materialer som metaloxider eller polymerer.

- Når temperaturen stiger, falder modstanden af ​​en termistor typisk, hvilket giver mulighed for måling af temperaturændringer.

- Termistorer er kendt for deres høje følsomhed, lille størrelse og lave omkostninger. De bruges almindeligvis i temperaturkompensationskredsløb, medicinske temperatursonder og elektroniske temperaturkontrolsystemer.

Dette er nogle af de almindeligt anvendte temperaturmålingsteknikker, hver med sine egne fordele og begrænsninger. Valget af teknik afhænger af faktorer såsom temperaturområdet af interesse, krav til nøjagtighed, responstid og det specifikke applikationsmiljø.