science >> Wetenschap >  >> Chemie

Tools gebruikt om temperatuur te meten

De meeste mensen zouden zeggen dat thermometers de temperatuur meten, en dat klopt, maar er zijn veel verschillende soorten. De thermometer die je gebruikt om je temperatuur op te nemen als je ziek bent, is niet veel hulp bij het meten van de temperatuur van gesmolten lood. Bovendien zijn sommige dingen te klein, te groot of te ver weg om een ​​standaard bolthermometer te gebruiken om hun temperatuur te bepalen.

Vloeibare expansiethermometer

Een standaardthermometer is meestal een bol of een lentethermometer . Beide werken door het hebben van een vloeistof, hetzij alcohol of kwik, ingesloten in een vacuüm, en de vloeistof zet uit als de temperatuur stijgt. Gekleurde alcohol of kwik stijgt op een schaal in een bulb-thermometer, terwijl expanderende vloeistof een veer draait om een ​​indicatornaald rond te draaien op een ronde thermometer op een springthermometer. Thermometers hebben nu vaak digitale schaalweergaven.

Thermokoppels

Temperatuur wordt soms gemeten door een thermokoppel. Twee metalen leidingen van ongelijke metalen worden dicht bij elkaar geplaatst, waardoor spanning ontstaat. Veranderingen in voltage komen overeen met veranderingen in temperatuur. Thermokoppels worden in de industrie gebruikt en zijn vaak verbonden met andere apparaten die mechanismen in- en uitschakelen als reactie op bepaalde temperaturen. Thermokoppels zijn niet zo nauwkeurig als thermometers.

Weerstandstemperatuurdetector

Thermokoppels worden steeds vaker vervangen door weerstandstemperatuurdetectoren of weerstandsthermometers. OTO's zijn over het algemeen stabieler en nauwkeuriger dan thermokoppels; ze gebruiken koolstof- of platinasensoren om veranderingen in elektrische weerstand te detecteren. Deze veranderingen worden veroorzaakt door temperatuurveranderingen en de wijzigingen zijn voorspelbaar. Een consistente lichtstroom wordt door de RTD geleid, voorbij de leads, en vervolgens kan de weerstand worden bepaald en de temperatuur worden berekend.

Pyrometer

Een pyrometer meet de oppervlaktetemperaturen van objecten. Het is een hulpmiddel dat een optisch kenmerk combineert met een temperatuurlezer opgebouwd uit een ultradunne gloeidraad. De pyrometer is gericht op het oppervlak van een voorwerp, waarop het optische apparaat zich richt op de thermische handtekening - of uitgestraalde warmte - en draagt ​​die handtekening over aan de filamentlezer. Deze zijn vooral handig voor het meten van temperaturen op oppervlakken die buiten bereik zijn of te warm om aan te raken, zoals stoomketels, metallurgieovens en heteluchtballonnen.

Langmuir Probe

Irving Langmuir was een Nobel Prijswinnende fysicus. Langmuir wilde leren hoe de temperatuur van elektronen te nemen als onderdeel van zijn onderzoek om te leren over het elektrisch potentieel van plasma, een gasachtige toestand van materie waarin sommige deeltjes elektronen verliezen. Langmuir heeft een apparaat uitgevonden dat de Langmuir-sonde wordt genoemd en dat doet precies dat, door elektroden in het plasma te plaatsen en vervolgens de stromen in het plasma te meten. Langmuir-sondes zijn niet in dagelijks gebruik.

Infraroodsensor

Het detecteren van infraroodstraling is een andere manier om warmte te meten. Als je naar dingen kijkt, zie je zichtbaar licht; een rode brandweerauto ziet er rood uit, of de temperatuur nu op 0 of 100 graden Fahrenheit is. Maar als u naar objecten kijkt via een infrarooddetector, ziet u "hittesignaturen", dat wil zeggen, veranderingen op basis van temperatuur. Door een meter vast te maken die de infraroodlichtfrequentie meet, kan de infraroodthermometer - net als de pyrometer - op afstand metingen van de oppervlaktetemperatuur uitvoeren.