Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe wordt een temperatuur gemeten?

Er zijn verschillende methoden om temperatuur te meten, waarbij de keuze voor de methode afhankelijk is van de specifieke toepassing en de gewenste nauwkeurigheid. Hier zijn enkele veelgebruikte technieken voor temperatuurmeting:

1. Thermometer:

- Een thermometer is het meest gebruikte instrument voor het meten van temperatuur. Het bestaat uit een temperatuurgevoelig element, zoals kwik, alcohol of een thermokoppel, ingesloten in een glazen of metalen behuizing.

- Naarmate de temperatuur verandert, zet het temperatuurgevoelige element uit of krimpt het in, waardoor een overeenkomstige verandering in het volume van de vloeistof of de elektrische weerstand van het thermokoppel ontstaat.

- De verandering in volume of weerstand wordt gekalibreerd en omgezet in een temperatuurmeting die wordt weergegeven op de schaal van de thermometer.

2. Thermokoppel:

- Een thermokoppel bestaat uit twee ongelijksoortige metalen draden die aan één uiteinde aan elkaar zijn gelast of gedraaid. Wanneer de verbinding van de draden wordt blootgesteld aan een temperatuurgradiënt, wordt er een spanning gegenereerd tussen de open uiteinden van de draden.

- De geproduceerde spanning is evenredig met het temperatuurverschil tussen de junctie en de referentietemperatuur, meestal de omgevingstemperatuur.

- Thermokoppels worden veel gebruikt in industriële omgevingen voor het meten van hoge temperaturen en in temperatuurdetectietoepassingen vanwege hun robuustheid, breed temperatuurbereik en snelle respons.

3. Weerstandstemperatuurdetector (RTD):

- RTD's zijn temperatuursensoren die gebruik maken van het principe van weerstandsverandering met de temperatuur. Ze zijn gemaakt van een metaaldraad, zoals platina, koper of nikkel, waarvan de elektrische weerstand voorspelbaar toeneemt bij toenemende temperatuur.

- Naarmate de temperatuur verandert, verandert de weerstand van de RTD, die kan worden gemeten en gekalibreerd om een ​​nauwkeurige temperatuurmeting te verkrijgen.

- RTD's staan ​​bekend om hun hoge nauwkeurigheid en stabiliteit over een breed temperatuurbereik, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen in industriële omgevingen, wetenschappelijk onderzoek en temperatuurregelsystemen.

4. Infraroodthermometer:

- Infraroodthermometers meten de temperatuur door de infraroodstraling te detecteren die door een object wordt uitgezonden. Ze vereisen geen contact met het object, waardoor ze nuttig zijn voor het meten van temperaturen op afstand of in gevaarlijke omgevingen.

- Infraroodthermometers gebruiken een sensor om de infraroodstraling op te vangen en om te zetten in een elektrisch signaal. Het elektrische signaal wordt vervolgens versterkt en verwerkt om een ​​temperatuurmeting te verkrijgen.

- Infraroodthermometers worden veel gebruikt in medische, industriële en huishoudelijke toepassingen, waaronder het meten van de lichaamstemperatuur, oppervlaktetemperaturen van voorwerpen en voedselbereiding.

5. Thermistor:

- Thermistoren zijn halfgeleiderapparaten waarvan de elektrische weerstand aanzienlijk verandert met de temperatuur. Ze kunnen worden gemaakt van materialen zoals metaaloxiden of polymeren.

- Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de weerstand van een thermistor doorgaans af, waardoor temperatuurveranderingen kunnen worden gemeten.

- Thermistors staan ​​bekend om hun hoge gevoeligheid, kleine formaat en lage kosten. Ze worden vaak gebruikt in temperatuurcompensatiecircuits, medische temperatuursondes en elektronische temperatuurregelsystemen.

Dit zijn enkele veelgebruikte technieken voor temperatuurmeting, elk met zijn eigen voordelen en beperkingen. De keuze van de techniek hangt af van factoren zoals het betreffende temperatuurbereik, nauwkeurigheidseisen, responstijd en de specifieke toepassingsomgeving.

  • --hotWetenschap