En termometer ?r en speciell anordning utformad f?r att m?ta den aktuella temperaturen f?r ett specifikt medium vid kontakt med det.

Beroende p? typ och design l?ter det dig best?mma temperaturregim luft, m?nniskokropp, jord, vatten och s? vidare.

Moderna termometrar ?r indelade i flera typer. Graderingen av enheter beroende p? till?mpningsomf?nget ser ut s? h?r:

• hush?ll;
• teknisk;
• forskning;
• meteorologiska och andra.

Det finns ?ven termometrar:

• mekanisk;
• flytande;
• elektronisk;
• termoelektriska;
• infrar?d;
• gas.

Var och en av dessa enheter har egen design, skiljer sig i princip om funktion och omfattning.

Funktionsprincip

V?tsketermometer

V?tsketermometern ?r baserad p? en effekt som kallas expansion av flytande media vid upphettning. Oftast i liknande enheter alkohol eller kvicksilver anv?nds. ?ven om det senare systematiskt ?verges p? grund av den ?kade toxiciteten hos detta ?mne. Och ?nd? ?r denna process inte helt avslutad, eftersom kvicksilver ger b?ttre noggrannhet m?tningar, som expanderar linj?rt.

Inom meteorologin anv?nds ofta instrument fyllda med alkohol. Detta f?rklaras av egenskaperna hos kvicksilver: vid temperaturer p? +38 grader och ?ver b?rjar det tjockna. I sin tur l?ter alkoholtermometrar dig utv?rdera temperaturregimen f?r en specifik milj? uppv?rmd till 600 grader. M?tfelet ?verstiger inte en br?kdel av en grad.

Mekanisk termometer

Mekaniska termometrar ?r bimetalliska eller delatometriska (stav, stav). Funktionsprincipen f?r s?dana anordningar ?r baserad p? metallkropparnas f?rm?ga att expandera n?r de v?rms upp. De ?r mycket p?litliga och exakta. Produktionskostnaden f?r mekaniska termometrar ?r relativt l?g.

Dessa enheter anv?nds huvudsakligen i specifik utrustning: larm, automatiska temperaturkontrollsystem.

Gastermometer

Termometerns funktionsprincip ?r baserad p? samma egenskaper som enheterna som beskrivs ovan. F?rutom att i detta fall anv?nds en inert gas. Faktum ?r att en s?dan termometer ?r en analog till en tryckm?tare, som anv?nds f?r att m?ta tryck. Gasinstrument anv?nds f?r att m?ta h?g- och l?gtemperaturmilj?er (intervallet ?r -271 - +1000 grader). De ger relativt l?g noggrannhet, varf?r de ?verges f?r laboratoriem?tningar.

Digital termometer

Det kallas ocks? en motst?ndstermometer. Funktionsprincipen f?r denna enhet ?r baserad p? att ?ndra egenskaperna hos en halvledare som ?r inbyggd i enhetens design n?r temperaturen ?kar eller minskar. Beroendet av b?da indikatorerna ?r linj?rt. Det vill s?ga n?r temperaturen ?kar ?kar halvledarens resistans och vice versa. Niv?n p? det senare beror direkt p? vilken typ av metall som anv?nds vid tillverkningen av enheten: platina "fungerar" vid -200 - +750 grader, koppar vid -50 - +180 grader. Elektriska termometrar anv?nds s?llan, eftersom det ?r mycket sv?rt att kalibrera v?gen under produktionen.

Infrar?d termometer

?ven k?nd som en pyrometer. Det ?r en ber?ringsfri enhet. Pyrometern arbetar med temperaturer fr?n -100 till +1000 grader. Dess funktionsprincip bygger p? att m?ta det absoluta v?rdet av energi som ett specifikt objekt avger. Det maximala intervallet vid vilket en termometer kan bed?ma temperaturindikatorer beror p? dess optiska uppl?sning, typen av siktanordning och andra parametrar. Pyrometrar k?nnetecknas av ?kad s?kerhet och m?tnoggrannhet.

Termoelektrisk termometer

Funktionen av en termoelektrisk termometer ?r baserad p? Seebeck-effekten, genom vilken potentialskillnaden uppskattas n?r tv? halvledare kommer i kontakt, vilket resulterar i bildningen elektricitet. Temperaturm?tomr?det ?r -100 - +2000 grader.

En termometer ?r en h?gprecisionsenhet som ?r utformad f?r att m?ta den aktuella temperaturen. Inom industrin anv?nds en termometer f?r att m?ta temperaturen p? v?tskor, gaser, fasta och bulkprodukter, sm?ltor etc. Termometrar anv?nds s?rskilt ofta i industrier, d?r det ?r viktigt att k?nna till temperaturen p? r?varorna f?r korrekt fl?de. tekniska processer, eller som en av kontrollerna f?rdiga produkter. Dessa ?r f?retag inom den kemiska, metallurgiska, bygg-, jordbruks- och livsmedelsindustrin.

I vardagen kan termometrar anv?ndas f?r olika ?ndam?l. Det finns till exempel utomhustermometrar f?r tr? och plastf?nster, rumstermometrar, termometrar f?r bad och bastu. Du kan k?pa termometrar f?r vatten, te och till och med ?l och vin. Det finns termometrar f?r akvarier, speciella termometrar f?r jord och inkubatorer. Termometrar f?r frysar, kylsk?p och k?llare och k?llare.
Att installera en termometer ?r som regel inte tekniskt sv?rt. Vi b?r dock inte gl?mma att endast installation av termometern, utf?rd enligt alla regler, garanterar tillf?rlitligheten och h?llbarheten f?r dess drift. Det b?r ocks? beaktas att termometern ?r en tr?ghetsanordning, dvs. tiden f?r att fastst?lla dess avl?sningar ?r cirka 10 - 20 minuter, beroende p? vilken noggrannhet som kr?vs. F?rv?nta dig d?rf?r inte att termometern ?ndrar sin avl?sning i samma ?gonblick som den tas ur f?rpackningen eller installeras.
F?rbi design egenskaper F?ljande typer av termometrar s?rskiljs:

En v?tsketermometer ?r samma glastermometer som kan ses n?stan ?verallt. V?tsketermometrar kan vara b?de hush?lls- och tekniska (till exempel ?r en TTG-termometer en teknisk v?tsketermometer). En v?tsketermometer fungerar enligt det enklaste schemat - n?r temperaturen ?ndras ?ndras volymen av v?tska inuti termometern, och n?r temperaturen ?kar expanderar v?tskan och kryper upp, och n?r den minskar, vice versa. V?tsketermometrar anv?nder vanligtvis antingen alkohol eller kvicksilver.

Manometriska termometrar ?r designade f?r fj?rrm?tning och registrering av temperaturen hos gaser, ?ngor och v?tskor. I vissa fall tillverkas manometertermometrar med speciella enheter som omvandlar signalen till en elektrisk signal och till?ter temperaturkontroll.

Driften av manometriska termometrar ?r baserad p? beroendet av trycket hos arbets?mnet i en sluten volym p? temperaturen. Beroende p? arbets?mnets tillst?nd s?rskiljs gas-, v?tske- och kondenstermometrar.

Strukturellt ?r de ett f?rseglat system som best?r av en cylinder ansluten med en kapill?r till en tryckm?tare. Den termiska cylindern ?r neds?nkt i m?tobjektet och n?r temperaturen p? arbets?mnet ?ndras ?ndras trycket i det slutna systemet, vilket ?verf?rs genom kapill?rr?ret till tryckm?taren. Beroende p? syftet kan manometriska termometrar vara sj?lvregistrerande, indikerande eller skall?sa med inbyggda omvandlare f?r fj?rr?verf?ring av m?tningar.

F?rdelen med dessa termometrar ?r m?jligheten att anv?nda dem i explosiva f?rem?l. Nackdelarna inkluderar den l?ga noggrannhetsklassen f?r temperaturm?tning (1,5, 2,5), behovet av frekvent periodisk verifiering, komplexiteten i reparationer, stora storlekar termisk cylinder.

Det termometriska ?mnet f?r gasmanometriska termometrar ?r kv?ve eller helium. En speciell egenskap hos s?dana termometrar ?r att stor storlek termisk cylinder och, som en konsekvens, betydande m?ttr?ghet. Temperaturm?tomr?det ?r fr?n -50 till +600°C, termometerskalorna ?r enhetliga.

F?r flytande manometriska termometrar ?r den termoelektriska substansen kvicksilver, toluen, propylalkohol etc. P? grund av v?tskans h?ga v?rmeledningsf?rm?ga ?r s?dana termometrar mindre tr?ga ?n gastermometrar, men med kraftiga temperaturfluktuationer milj? anordningarnas fel ?r h?gre, som ett resultat av vilket, med en betydande kapill?rl?ngd, kompensationsanordningar anv?nds f?r v?tskemanometriska termometrar. Temperaturm?tomr?det (med kvicksilverfyllning) ?r fr?n -30 till +600°C, termometerskalorna ?r enhetliga. Kondensationsmanometriska termometrar anv?nder l?gkokande v?tskor: propan, etyleter, aceton, etc. Termocylindern ?r fylld till 70%, den ?terst?ende delen ?r upptagen av ?nga av det termoelektriska ?mnet.

Funktionsprincipen f?r kondenstermometrar ?r baserad p? beroendet av det m?ttade ?ngtrycket hos en l?gkokande v?tska p? temperaturen, vilket eliminerar p?verkan av f?r?ndringar i omgivningstemperaturen p? termometeravl?sningarna. De termiska cylindrarna f?r dessa termometrar ?r ganska sm?, som ett resultat har dessa termometrar den minsta tr?gheten av alla manometriska termometrar. Dessutom har kondensationsmanometriska termometrar h?g k?nslighet, p? grund av det olinj?ra beroendet av m?ttat ?ngtryck p? temperaturen. Temperaturm?tomr?det ?r fr?n -50 till +350°C, termometerskalorna ?r inte enhetliga.

Motst?ndstermometern fungerar tack vare k?nd egendom kroppar ?ndrar elektriskt motst?nd n?r temperaturen ?ndras. Dessutom ?kar motst?ndet i metalltermometrar n?stan linj?rt med ?kande temperatur. I halvledartermometrar minskar motst?ndet tv?rtom.

Metallresistanstermometrar ?r gjorda av tunn koppar- eller platinatr?d placerad i ett elektriskt isolerande h?lje.

Funktionsprincipen f?r termoelektriska termometrar ?r baserad p? egenskapen hos tv? olika ledare f?r att skapa en termoelektromotorisk kraft n?r platsen f?r deras anslutning, korsningen, v?rms upp. I det h?r fallet kallas ledarna f?r termoelektroder, och hela strukturen kallas ett termoelement. Samtidigt beror storleken p? termoelementets termoelektromotoriska kraft p? materialet fr?n vilket termoelektroderna ?r gjorda och temperaturskillnaden mellan den varma korsningen och den kalla korsningen. D?rf?r, vid m?tning av temperaturen i den varma f?rbindelsen, stabiliseras temperaturen i de kalla f?rbindelserna antingen eller en korrigering g?rs f?r dess ?ndring.

S?dana enheter l?ter dig m?ta temperatur p? distans - p? ett avst?nd av flera hundra meter. Samtidigt finns det i det kontrollerade rummet bara en mycket liten temperaturk?nslig sensor, och i det andra rummet finns en indikator.

?r avsedda att signalera en given temperatur, och n?r den uppn?s, att sl? p? eller st?nga av motsvarande utrustning. Elektriska kontakttermometrar anv?nds i system f?r att h?lla en konstant temperatur fr?n -35 till +300°C i olika laboratorie-, industri-, energi- och andra installationer.

Elektriska kontakttermometrar tillverkas p? best?llning, enl tekniska specifikationer f?retag. S?dana termometrar ?r strukturellt uppdelade i 2 typer:

— Termometrar med variabel, manuellt inst?lld kontakttemperatur,

— Termometrar med konstant eller specificerad kontakttemperatur. Dessa ?r de s? kallade termiska kontaktorerna.

Digitala termometrar ?r mycket exakta och snabba moderna apparater. Grunden f?r en digital termometer ?r en analog-till-digital-omvandlare, som arbetar enligt moduleringsprincipen. Parametrarna f?r en digital termometer beror helt p? de installerade sensorerna.

Kondensationstermometrar arbetar med temperaturberoendet av det m?ttade ?ngtrycket hos en l?gkokande v?tska. Dessa enheter har h?gre k?nslighet ?n andra, vanliga termometrar. Men eftersom beroendet av ?ngtrycket f?r de anv?nda v?tskorna, s?som etyleter, metylklorid, etylklorid, aceton, ?r olinj?rt, som ett resultat ?r termometerskalorna oj?mnt avsatta.

En gastermometer fungerar p? principen om f?rh?llandet mellan temperatur och tryck hos ett termometriskt ?mne, som ber?vas m?jligheten till fri expansion n?r den v?rms upp i ett begr?nsat utrymme.

Dess arbete ?r baserat p? skillnaderna i termisk expansion av de ?mnen som plattorna f?r de anv?nda k?nsliga elementen ?r gjorda av. Bimetalltermometrar anv?nds ofta p? sj?- och flodfartyg, industri, k?rnkraftverk, f?r m?tning av temperatur i flytande och gasformiga medier.

En bimetalltermometer ?r sammansatt av tv? tunna metallremsor, till exempel koppar och j?rn, som vid upphettning expanderar oj?mnt. De plana ytorna p? banden ?r t?tt f?sta tillsammans, medan det bimetalliska systemet av tv? band vrids till en spiral, och en av ?ndarna p? en s?dan spiral ?r styvt fixerad. Vid kylning eller uppv?rmning av spiralen komprimeras eller expanderar tejper av olika metaller i olika grad. Som ett resultat vrids eller lindas spiralen antingen av. En pekare f?st vid den fria ?nden av spiralen visar m?tresultaten.

KVARTSTERMOMETER

Kvartstermometrar arbetar utifr?n temperaturberoende resonansfrekvens f?r piezokvartsen. En betydande nackdel med kvartstermometrar ?r deras tr?ghet, som n?r flera sekunder, och instabilitet n?r man arbetar med temperaturer ?ver 100oC.

Gastermometer

En gastermometer ?r en anordning f?r att m?ta temperatur, vars verkan ?r baserad p? beroendet av trycket eller volymen av en idealgas p? temperaturen. Oftast anv?nds en gastermometer med konstant volym, d?r f?r?ndringen av gastemperaturen i cylindern ?r proportionell mot f?r?ndringen i trycket. Temperaturskalan f?r en gastermometer sammanfaller med den termodynamiska temperaturskalan. En gastermometer anv?nds f?r att m?ta temperaturer upp till 1300 K (Kelvin).

Fr?n boken Allt om allt. Volym 1 f?rfattaren Likum Arkady

Vem uppfann termometern? Har du n?gonsin undrat "Jag undrar hur varmt det ?r?" Eller: "Jag undrar hur kallt det ?r?" Om du ?r intresserad av v?rme, f?rest?ll dig vilka fr?gor som ?r relaterade till detta fenomen som forskare vill klarg?ra! Men

Fr?n boken Great Soviet Encyclopedia (BE) av f?rfattaren TSB

Fr?n boken Great Soviet Encyclopedia (GA) av f?rfattaren TSB

Fr?n boken Great Soviet Encyclopedia (VO) av f?rfattaren TSB

Fr?n boken Great Soviet Encyclopedia (ME) av f?rfattaren TSB

Fr?n boken Great Soviet Encyclopedia (TE) av f?rfattaren TSB

Fr?n boken Allt om allt. Volym 4 f?rfattaren Likum Arkady

Fr?n bok Stort uppslagsverk teknologi f?rfattare Team av f?rfattare

Fr?n boken Vem ?r vem i v?rlden av uppt?ckter och uppfinningar f?rfattare Sitnikov Vitaly Pavlovich

Fr?n f?rfattarens bok

Fr?n f?rfattarens bok

Fr?n f?rfattarens bok

Finns det en termometer utan kvicksilver? Vi ?r s? vana vid att termometrar best?r av ett tunt r?r fyllt med kvicksilver att vi s?llan t?nker p? varf?r detta kvicksilver beh?vs i detta r?r, det vill s?ga hur den h?r enheten fungerar. En termometer, eller termometer, ?r bara en enhet

Fr?n f?rfattarens bok

V?tsketermometer V?tsketermometer – den enklaste enheten, anv?nds mycket brett i n?stan alla branscher ekonomiskt komplex Ryssland, i medicinska institutioner, i vardagen f?r att m?ta inomhusluftens temperatur (inklusive industriella,

Fr?n f?rfattarens bok

Kvicksilvertermometer En kvicksilvertermometer ?r en anordning som ?r en flytande termometer utformad f?r att m?ta temperatur i intervallet 35-750 °C H?gk?nnetecknas av att fylla utrymmet ovanf?r kvicksilvret med kv?ve under tryck.

Fr?n f?rfattarens bok

Motst?ndstermometer Motst?ndstermometrar ?r tillverkade av rena metaller och halvledarmetaller. Motst?ndstermometrar ?r designade f?r m?tningar baserade p? egenskaperna hos ledare och halvledare, vilket visar m?jligheten

Fr?n f?rfattarens bok

Vem uppfann termometern? Har du n?gonsin undrat "Jag undrar hur varmt det ?r?" Eller: "Jag undrar hur kallt det ?r?" Om du ?r intresserad av v?rme, f?rest?ll dig vilka fr?gor som ?r relaterade till detta fenomen som forskare vill klarg?ra! Men

F?r att bli av med denna sv?righet, l?t oss ?verv?ga fallet n?r det termometriska ?mnet ?r en gas. Det ?r klart att det ?r om?jligt att anv?nda det p? exakt samma s?tt som en v?tska. Gasen fyller fullst?ndigt hela beh?llaren som inneh?ller den. Det bildar inte en fri yta eller gr?nssnitt. Dess volym ?r lika med volymen p? k?rlet d?r den ?r bel?gen. Men n?r uppv?rmningsgraden ?kar kommer gasen att expandera, d.v.s. ?ka sin volym om k?rlet har elastiska v?ggar, s? att gastrycket kan f?rbli konstant. Tv?rtom, om volymen f?rblir konstant, ?kar gastrycket med ?kande uppv?rmningsgrad. S?dana empiriska observationer gjorda av de franska fysikerna J. A. C. Charles (1787) och J. L. Gay-Lussac (1802) blev grunden gaslagar som vi kommer att diskutera i n?sta kapitel. Nu konstaterar vi helt enkelt att trycket p? en gas vid konstant volym ?kar med stigande temperatur.

I enheten som visas i fig. 2.3, p? Glas tub graverad linje (indikerad med pil); den best?mmer volymen gas vars tryck ?ndras med temperaturen p? den omgivande v?tskan. Den observerade termometriska m?ngden ?r det tryck som motsvarar en given volym vid olika temperaturer det tryck som kr?vs f?r att bibeh?lla menisken (gas-v?tskegr?nsytan) vid det graverade m?rket. Trycket m?ts av vikten av en v?tskekolonn i en manometer, som ?r ett U-format r?r fyllt med v?tska. (Mer information om att m?ta tryck med hj?lp av tryckm?tare finns i bilaga I.) I fig. 2.3 gastermometern visas endast schematiskt. I verkligheten ?r en gastermometer en extremt komplex och sv?rman?vrerad enhet. Det ?r n?dv?ndigt att ta h?nsyn till f?r?ndringen i sj?lva kolvens volym med en f?r?ndring i temperatur, bidraget till totalt tryck?ngor av en v?tska som anv?nds f?r att best?mma volym, f?r?ndringar i v?tskedensitet med temperatur, etc.

Ris. 2.3. Gastermometer med konstant volym. Ett exakt (om ?n skrymmande) instrument som kan anv?ndas f?r att best?mma absolut temperatur.

Men trots de praktiska sv?righeterna f?rblir principen enkel.

Det ?r tydligt att trycket som indikeras av tryckm?taren kommer att vara h?gre n?r tanken inneh?ller kokande vatten ?n n?r den inneh?ller en blandning av vatten och is. Det ?r ocks? tydligt att man godtyckligt kan best?mma temperaturf?rh?llandet i termer av tryckf?rh?llandet:

d?r underskrifterna s och i menar kokpunkten och fryspunkten f?r vatten (fr?n engelska ord?nga - "?nga" och is - "is"). Om vi best?mmer detta f?rh?llande f?r olika gaser, s?g f?r helium, kv?ve, argon och metan, varje g?ng utg?ende fr?n ett tryck som ?r ungef?r lika med atmosf?rstrycket vid vattnets fryspunkt, dvs p = 760 mmHg. i detta fall f?r vi ungef?r samma v?rde oavsett vilken gas som anv?nds i termometern. Denna best?ndighet ?vertygar oss om att best?mningen av temperaturf?rh?llandet ?r n?stan oberoende av specifikt val termometriskt ?mne, ?tminstone f?r dessa f? gaser.

L?t oss nu anta att m?ngden gas i kolven kan ?ndras, s? att trycket vid fryspunkten kan ha vilket f?rutbest?mt v?rde som helst. Vi kommer att finna att f?rh?llandet mellan trycken vid kokpunkten och vid fryspunkten kommer att bero i viss m?n p? m?ngden gas i kolven, d.v.s. p? trycket vid fryspunkten. Efter att ha spenderat ganska mycket tid kommer vi att hitta ett m?nster som etablerats av ett antal samvetsgranna forskare, n?mligen att det visar sig att med en minskning av det initiala trycket konvergerar f?rh?llandet mellan tryck f?r olika gaser till samma v?rde. Genom att plotta beroendet av detta f?rh?llande p? trycket (som best?ms av m?ngden gas i kolven) f?r olika gaser f?r vi grafen som visas i fig. 2.4.

N?r man str?var mot noll, dvs n?r man extrapolerar v?rden till den vertikala axeln, erh?lls f?r alla gaser exakt samma gr?nsv?rde lika med 1,36609 ± 0,00004. Denna omst?ndighet, som ?r bekr?ftad f?r alla studerade gaser, g?r att temperaturf?rh?llandet har samma v?rde oavsett kemisk sammans?ttning gas. S?ledes kan vi nu definiera temperaturskalan med villkoret att f?r tv? temperaturer g?ller f?rh?llandet

Detta f?rh?llande definierar inte skalan helt, eftersom vi har tv? ok?nda storheter och bara ett samband mellan dem. L?t oss ocks? introducera villkoret

Detta villkor fastst?ller samma gradv?rde som i Celsiusskalan, d?r L?sa ekvationerna (2) och (3) tillsammans ?r det inte sv?rt att hitta att .

F?r vilken annan temperatur som helst som motsvarar tryck kan vi skriva

Med andra ord, f?r att hitta temperaturen p? en kropp p? en gastermometrisk skala m?ste du best?mma trycket p, f?r en gas med en given volym, vilket kommer att fastst?llas efter att gasen har varit i kontakt med kroppen under en tid tillr?ckligt f?r att uppn? termisk j?mvikt (i praktiken inneb?r detta att trycket b?r sluta f?r?ndras med tiden).

Ris. 2.4. Resultat av m?tningar gjorda med en gastermometer med konstant volym. I gr?nsen mycket l?gtryck(densiteter) alla gaser ger samma extrapolerade f?rh?llandev?rde

Dessutom ?r det n?dv?ndigt att best?mma trycket p f?r samma m?ngd gas innesluten i samma volym och i termisk j?mvikt med en blandning av is och vatten. Temperaturen T kan sedan hittas genom att multiplicera tryckf?rh?llandet med 273,16. F?r att f? ett korrekt resultat ?r det n?dv?ndigt att ta gr?nsv?rdet f?r detta f?rh?llande n?r man minskar m?ngden gas i en given volym.