Snímač teploty

Snímač teploty je zařízení, které umožňuje vyhodnotit hodnotu parametru a v případě potřeby přenést informace dále podél řídicího obvodu. Dnes jsou individuální testeři vybaveni tímto typem svítidel, který je vhodný pro použití.Snímače teploty se liší konstrukcí a funkčností.Jiné jsou určeny k posouzení stavu mléka, jiné jsou vhodné pro roztavené kovy.

Historie teploměrů

Výzkumníci nesouhlasí s tím, kdo nejprve vynalezl teploměr. Kandidáti na roli:

1. Galileo Galilei.
2. Cornelis Drebbel.
3. Robert Flood.
4. Santorio Santorio.

Další Philo byzantského a Heron Alexandrie si byl vědom měnících se vlastností látek působících na teplotu. Obzvláště starí zájemci o vzduch. Je zřejmé, že když teplota uzavřené baňky, částečně naplněné vodou, se pohybuje úroveň separace média. To je velmi podobné moderním zařízením pro ortuť.Galileo Galilei nazval vynálezce této třídy přístrojů - vědec navrhl termoskopy. Rozdíl je nedostatek měřítka.

Nucen rozpoznat průkopníka Roberta Fluda, který jako první kvantifikoval měření posunu v roce 1638.Návrh byl mimořádně úspěšný.Něco podobného se používá v průmyslu a dnes. V letech 1613 a 1611 již Santorio Santorio a Francesco Sagredo experimentovali s měřítkem. Termín "teploměr" je poprvé zmíněn v 1624 La Récréation Mathématique vydání.

Rychle se ukázalo, že tepelný koeficient rozvoje vody nebyl vysoký, již v roce 1654 se objevil analogický s alkoholem, v roce 1730 získal design prakticky moderní vzhled( rozsah fyziky Reaumur se stále používá ve Francii).Vědci aktivně experimentovali s jinými kapalinami. Souběžně probíhala práce na stupnici: v roce 1665 navrhl Christian Huygens standardní varné body a body mrazu pro vodu.

Nebyl jediný pojem stupně míry, dokud v roce 1742 Celsius nerozdělil vzdálenost mezi těmito dvěma body výše na sto stejných částí( v původní verzi byl bod varu vody nulový a tavení ledů bylo 100 stupňů).Zobrazená jednotka v aktuálním zobrazení.V roce 1848 William Thomson( lord Kelvin) prokázal možnost vytvořit absolutní měřítko s nulou, pod kterou by již teplota neklesla( minus 273,16 stupňů Celsia - nula v Kelvinově stupnici).Velikost stupňů Celsia a Kelvina je stejná.

Konečná podoba složení teploměru vzala v roce 1714 díky Danielu Fahrenheitovi, který zjistil, že maximální koeficient tepelné roztažnosti je charakterizován rtutí.V roce 1724 nabízel skleničku svůj vlastní měřítko, jméno přístroje je příběh Ray Bradburyho( teplota směsi vody, soli a ledu byla vzata jako referenční bod).Příběh zde nekončí a v roce 1999 se objevil první dočasný bezdotykový teploměr. Podobné jsou například používány k výrobě mléka určeného k jídlu.

Jak měřit teplotu

Při měření se používají termometrické vlastnosti látek. Zní to triviálně, jako fráze "olejová mastná", ale to je realita. Látky závisí na teplotě:

1. Geometrické rozměry. Uvedená kvalita byla zaznamenána starými na příkladu vzduchu a vody. V dnešním světě se častěji používá schopnost různého tepelného roztažnosti dvou odlišných kovů.Jsou spojeny v pásku, "zpětně vzadu", objeví se senzor. Teploměr se nazývá bimetalický.Podobné vlastnosti v páru ukazují například železo a zinek. Dva pásy, které jsou dohromady spojeny nýty dohromady, se při zahřátí ohnou.
2. Elektrický odpor. Kvalita se aktivně využívá v technologii polovodičů.Všechny levné chladničky, kde je iracionální použití termočlánku, jsou dodávány s podobnými odpory. Nemovitost funguje v praxi. Samozřejmě, že vlastnosti materiálů jsou různé, rychlost změny parametrů není stejná.
3. Elektromotorická síla. Vědci zjistili, že jednotlivé polovodiče mohou při zahřátí vytvořit potenciál. Podobné vlastnosti jsou charakterizovány minerály. Například slavný turmalín, jmenovaný pro svou schopnost přitahovat popel( při zahřátí, povrch krystalu získal náboj, který způsobil specifikovaný jev).
4. Radiační spektrum. Tělo umístěné v chladném prostředí vydává vlny elektromagnetické povahy. A na grafu hustoty záření, vypadá to jako hrb s vrcholem posunutým doleva.Čím vyšší je teplota, tím silnější je hora posunuta do měřítka frekvence. Například slunce je tak horké, že maximum slunečního záření dopadá na viditelné spektrum v zelené oblasti. Stejně tak kovář vidí červeně horké kovové odstíny, zatímco kožešiny vypalují oheň.Spektrální teploměry umožňují vzdálené měření.

Rozšířená klasifikace teploměrů

Pojďme si rezervovat, že v rámci tohoto přehledu neoddělujeme pyrometry z témat. Jedná se o poněkud odlišnou třídu zařízení, je aktivně používán pro podobné účely jako snímače teploty. Takže je obvyklé rozlišovat mezi: expanzními teploměry

• .Na základě schopnosti tělísek měnit geometrické rozměry:

1. Skleněné teploměry - mimo okno. Uvažovali jste již o teplotních čidlech. Ortuť se často používá jako kapalina z mnoha důvodů: zachovává stav agregace v širokém spektru podmínek prostředí, neumírňuje sklo a snadno se extrahuje z přírodních složek. Nevýhody zahrnují toxicitu, malý koeficient teplotní roztažnosti a zmrazení již při minus 35 stupňů Celsia. To připomíná výhody alkoholových teploměrů.Teploměry
2. jsou založeny na teplotní závislosti tlaku par látky v pracovní komoře. Takové systémy se snadno používají jako termostaty starých chladniček, kde není elektronika. Výhody: systém nepotřebuje napájení, což výrazně zjednodušuje návrh zařízení.Tyto teplotní senzory se nacházejí v oblasti výparníku přes trubku připojenou k řídící jednotce( umístěné v chladícím prostoru), kde je relé.

• Termometrické snímače a odporové teploměry zahrnují termočlánky a termistory. Toto je hackneyed téma, pojďme se dotknout trochu níže. Materiály používané pro tyto teplotní senzory jsou kovy, polovodiče a další třídy periodické tabulky.

návrh teploměru

Zařízení, které zobrazuje rozhraní mezi dvěma médii, je rozpoznáno jako první a nejrozšířenější v každodenním životě.To není jediný model. Použité dříve používané hmotnostní teploměry. Toto sestávalo z duté platinové koule, částečně vyplněné rtutí a s kapilárním otvorem na dně.Čím vyšší teplota stoupá, tím větší je vzduch ve sféře. Výsledkem bylo, že více ortuťových kapiček vyteče. V důsledku toho nastala rovnováha, teplota byla posuzována zbývající hmotností.

Jako odkaz( od 13,81 do 903,89 stupňů Kelvina) se používá platinový odporový teploměr a pod( až 4,2 K) - germánium. Nad stanoveným limitem již platina byla použita. Nakonec je používán kvazi-monochromatický pyrometr nad 1337,58 stupňů Kelvin. Pomocí těchto nástrojů získaly údaje o světě.Je logické používat tyto zařízení pro tarování.Kvasi-monochromatický pyrometr již pracuje na základě odhadu spektra, nemá vztah k odporu. Při teplotě 6300 K se většina slitin už přivádí do páry a pyrometry mikrovlnného záření se používají nad výše uvedenou značkou a až do 100 000 K.

Princip fungování konstrukce kvazi-monochromatického optického pyrometru je založen na porovnání spektra zkoumaného tělesa se spektrem referenčního( wolframového) vlákna. Zařízení obsahuje čočku, hledáček je vybaven filtrem, který přenáší převážně viditelné spektrum vln. Je možné regulovat ohřívání nitě reostatem, aby bylo vidět na pozadí studovaného těla. Když se objekty stanou nerozlišitelnými( sloučení), dosáhne se požadované teploty wolframu. Přesnost závisí na experimentu: metoda je kontraindikující pro barevnou slepotu. Horní mez měření je omezeno bodem tání příze.

Ostatní kvazi-monochromatické pyrometry používající filtry oddělují některé složky spektra. Například červená a modrá, a pak podle jejich intenzity určují teplotu. Fotometrické senzory se již používají zde: dopadající světlo mění vlastnosti polovodičových materiálů.Známé přístroje, které vyhodnocují celou řadu emisí.Mluvíme o integrálním jasu, když je obraz objektu zaměřen na citlivý prvek.

Pod bodem 4.2 K se uplatňuje množství referenčních stupnic. Pro ultrazvukové teploty od 0,01 do 0,8 K je použita závislost magnetické citlivosti látky na stupni ohřevu( je vhodnější mluvit o chlazení).Ve zbytku rozsahu se používají závislosti tlaku nasycených heliových par( 3 a 4).

Kromě zásad uvedených v předchozí části jsou známa alternativy, které se nepoužívají v každodenním životě.Pokud nezohledňujete zařízení z tématu konstrukce. Teď mluvíme o tepelných zobrazovacích zařízeních, kde se používá vizuální posouzení celkového terénu. Z tohoto hlediska se zařízení podobají optickým pyrometrům. Tvůrce jen oko najde oblasti, které jsou velmi rozptýlené od celkového obrazu, podniká příslušná nápravná opatření.Zbytek obrazového snímače funguje na základě matrice fotosenzitivních prvků.Přístroj nezahrnuje měření teploty( pouze kvalitativní hodnocení).

Nebudeme mluvit o termočláncích a odporu, informace pro většinu čtenářů jsou již známy. Zmiňujeme pouze, že v každodenním životě se často používají dvě třídy zařízení.Včetně sond výše uvedených testery. Teplotní závislost odporu je obvykle lineární, úhel závisí na materiálu. Co se týče termočlánků, senzory se skládají ze dvou odlišných polovodičů.Změna teploty vede ke vzniku potenciálu při závěrech struktury.

Dnešní elementární senzory jsou často součástí složení mikročipů.Není to zpráva o tom, že integrované řešení je mnohem jednodušší.Podobně je snímač pohybu vybaven elektronickou náplní pro zvýšení původního signálu na přijatelnou hodnotu. Zadejte rozsah možností integrovaných snímačů teploty a dalších funkcí.Principy měření teploty jsou málo, pokud neberou v úvahu exotické, jako magnetickou citlivost, jsou všechny jednoduché.U domácích spotřebičů se například často používají bimetalické desky.