Erilaisten lämpömittareiden periaate
Lämpömittari on yleinen termi lämpötilan mittauslaitteille, joilla voidaan arvioida ja mitata lämpötila tarkasti. Suunnittelun perustana käytetään ilmiötä, joka kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasujen laajenee ja supistuu lämpötilan vaikutuksesta. Valikoimastamme löytyy kerosiinilämpömittareita, alkoholilämpömittareita, elohopealämpömittareita, kaasulämpömittareita, vastuslämpömittareita, lämpöparilämpömittareita1, säteilylämpömittareita, optisia lämpömittareita, bimetallilämpömittareita jne., mutta meidän on kiinnitettävä huomiota oikeaan käyttötapaan. Tämä kirja on kirjoitettu erityisesti lämpömittarin olennaisten ominaisuuksien ymmärtämiseksi ja sen paremmaksi käyttämiseksi.
1. Kaasulämpömittarit: Vetyä tai heliumia käytetään usein lämpötilan mittausmateriaalina. Koska vedyn ja heliumin nesteytyslämpötila on hyvin alhainen, lähellä nollaa, sen lämpötilan mittausalue on hyvin laaja. Tämä lämpömittari on erittäin korkea ja sitä käytetään enimmäkseen tarkkuusmittauksiin.
2. Resistanssilämpömittari: Se on jaettu metallivastuslämpömittariin ja puolijohdevastuslämpömittariin, jotka on valmistettu lämpötilan mukaan muuttuvan resistanssiarvon ominaisuuksien mukaan. Metallilämpömittarit käyttävät pääasiassa puhtaita metalleja, kuten platinaa, kultaa, kuparia, nikkeliä ja rodiumrautaa, fosforipronssin seoksia; puolijohdelämpömittarit käyttävät pääasiassa hiiltä, germaniumia jne. Resistanssilämpömittarit ovat helppokäyttöisiä, luotettavia ja niitä on käytetty laajalti. Sen mittausalue on noin -260 astetta 600 asteeseen.
3. Termoparilämpömittari: Se on teollisuudessa laajalti käytetty lämpötilan mittauslaite. Valmistettu käyttämällä termosähköistä ilmiötä. Kaksi erilaista lankaa hitsataan yhteen työpään muodostamiseksi ja kaksi muuta päätä on kytketty mittauslaitteeseen piirin muodostamiseksi. Aseta työpää mitattavaan lämpötilaan. Kun työpään ja vapaan pään lämpötila ovat erilaiset, syntyy sähkömotorinen voima, jolloin silmukassa kulkee virta. Sähköä mittaamalla tunnetun sijainnin lämpötilaa voidaan käyttää määrittämään lämpötila toisessa paikassa. Tämä lämpömittari koostuu enimmäkseen kuparikonstantaanista, rautakonstantaanista, nikkelikonstantaanista, kultakobolttikuparista, platinarodiumista jne. Se sopii kahdelle aineelle, joilla on suuri lämpötilaero, ja sitä käytetään enimmäkseen korkean lämpötilan ja alhaisen sameuden mittaamiseen. Jotkut termoparit voivat mitata korkeita lämpötiloja jopa 3000 asteeseen, ja jotkut voivat mitata matalia lämpötiloja lähellä nollaa.
4. Bimetallilämpömittari: viittaa lämpömittariin, jota käytetään erityisesti yli 500 asteen lämpötilan mittaamiseen, mukaan lukien optinen lämpömittari, kolorimetrinen lämpömittari ja säteilylämpömittari. Bimetallilämpömittarin periaate ja rakenne ovat suhteellisen monimutkaisia, eikä niitä toisteta tässä. Sen mittausalue on 500 - 3000 astetta tai enemmän, eikä se sovellu alhaisten lämpötilojen mittaamiseen.
5. Osoitinlämpömittari: Se on kojelaudan muotoinen lämpömittari, joka tunnetaan myös kalorimetrinä ja jota käytetään huoneen lämpötilan mittaamiseen ja joka on valmistettu metallin lämpölaajenemisen ja -kutistumisen periaatteella. Se käyttää bimetallilevyä lämpötila-anturielementtinä osoittimen ohjaamiseen. Bimetallit niitataan yleensä kuparilla ja raudalla, kupari vasemmalla ja rauta oikealla. Koska kuparin lämpölaajeneminen ja supistuminen on ilmeisempi kuin raudan, lämpötilan noustessa kuparilevy vetää rautalevyä taipumaan oikealle ja osoitin poikkeaa oikealle (osoittaen korkeaan lämpötilaan). bimetalli; päinvastoin. , lämpötila laskee ja osoitin taipuu vasemmalle (osoittaa matalaan lämpötilaan) bimetallilevyn ohjaamana.
6. Lasiputkilämpömittari: Lasiputkilämpömittari käyttää lämpölaajenemisen ja -kutistumisen periaatetta lämpötilan mittauksen saavuttamiseksi. Koska lämpötilan mittausväliaineen laajenemiskerroin eroaa kiehumispisteestä ja jäätymispisteestä, yleisimmät lasiputkilämpömittarimme sisältävät pääasiassa: kerosiinilämpömittarin, elohopealämpömittarin ja punaisen kynän vesilämpömittarin. Edut ovat yksinkertainen rakenne, kätevä käyttö, korkea mittaustarkkuus ja alhainen hinta. Haittapuolena on, että mittauksen ylä- ja alarajaa ja tarkkuutta rajoittavat lasin laatu ja lämpötilan mittausaineen ominaisuudet. Sitä ei voi teleportoida ja se on hauras.
7. Painelämpömittari: Painelämpömittari käyttää nestettä, kaasua tai kyllästettyä höyryä suljetussa astiassa tilavuuden kasvun tai paineen muutoksen aikaansaamiseksi mittaussignaalina kuumentamisen jälkeen. Sen perusrakenne koostuu kolmesta osasta: lämpötilalampusta, kapillaariputkesta ja indikaattoritaulukosta. Se oli yksi varhaisimmista tuotantoprosessissa käytetyistä lämpötilansäätömenetelmistä. Painelämpötilan mittausjärjestelmät ovat edelleen erittäin laajalti käytetty mittausmenetelmä paikan päällä tapahtuvaan lämpötilan osoittamiseen ja ohjaukseen. Painelämpömittarien edut ovat: yksinkertainen rakenne, korkea mekaaninen lujuus, ei pelkää tärinää. Edullinen eikä vaadi ulkopuolista energiaa. Haitat ovat: lämpötilan mittausalue on rajoitettu, yleensä -80~400 astetta ; lämpöhäviö on suuri ja vasteaika hidas; instrumentin tiivistejärjestelmä (lämpölamppu, kapillaari, jousiputki) on vaurioitunut, huolto on vaikeaa ja se on vaihdettava; mittaustarkkuuteen vaikuttaa ympäristön lämpötila, polttimon asennusasennossa on suuri vaikutus ja tarkkuus on suhteellisen alhainen; kapillaarin siirtoetäisyys on rajoitettu. Painelämpömittarin normaalin toiminta-alueen tulee olla 1/2--3/4 alueesta, ja näyttölaitteen ja lämpötilalampun tulee olla mahdollisimman vaaka-asennossa. Asennuksen aikana käytetyt lämpöpallon kiinnityspultit aiheuttavat lämpötilan menetystä, mikä johtaa epätarkkuuteen. Lämmöneristyskäsittely tulee tehdä asennuksen yhteydessä ja lämpimän polttimon tulee toimia mahdollisimman paljon tärinättömässä ympäristössä.
8. Pyörivä lämpömittari: Pyörivä lämpömittari on valmistettu valssatuista bimetallilevyistä. Bimetallin toinen pää on kiinteä ja toinen pää on yhdistetty osoittimeen. Kahden metallikappaleen eri laajenemisasteista johtuen bimetallikappale käpristyy eri tavalla eri lämpötiloissa ja osoittimet osoittavat eri asentoihin kellotaulussa. Lämpötilan voi tietää kellotaulun lukemasta.
9. Puolijohdelämpömittari: Puolijohteen vastuksen muutoskemikaali on erilainen kuin metallin. Lämpötilan noustessa niiden vastus pienenee ja vaihtelee laajemmin. Siksi pieni lämpötilan muutos voi myös aiheuttaa merkittävän muutoksen vastuksessa. Lämpömittarit valmistetaan suurella tarkkuudella ja niitä kutsutaan usein lämpötila-antureiksi.
10. Lämpöparilämpömittari: Termoparilämpömittari koostuu kahdesta eri metallista, jotka on liitetty herkkään volttimittariin. Metallioskettimet tuottavat erilaisia potentiaalieroja metalliin eri lämpötiloissa. Potentiaaliero on pieni, joten sen mittaamiseen tarvitaan herkkä volttimittari. Lämpötila voidaan tietää volttimittarin lukemasta.
11. Optinen pyrometri: Jos kohteen lämpötila on riittävän korkea lähettämään paljon näkyvää valoa, sen lämpötila voidaan määrittää mittaamalla lämpösäteilyn määrä. Tämä lämpömittari on kevyt lämpömittari. Tämä lämpömittari koostuu pääasiassa punaisella suodattimella varustetusta kaukoputkesta ja sarjasta piirejä, joissa on pieni hehkulamppu, galvanometri ja säädettävä vastus. Ennen käyttöä on määritettävä hehkulangan eri kirkkautta vastaavan lämpötilan ja ampeerimittarin lukeman välinen suhde. Suuntaa teleskooppi käytössä mitattavaan kohteeseen ja säädä vastus siten, että lampun kirkkaus on sama kuin mitattavan kohteen kirkkaus. Tällä hetkellä mitattavan kohteen lämpötila voidaan lukea galvanometristä.
12. Nestekidelämpömittari: Eri kaavoista valmistetuilla nestekiteillä on erilaiset faasimuutoslämpötilat. Kun ne käyvät läpi faasimuutoksen, myös niiden optiset ominaisuudet muuttuvat, jolloin nestekiteet näyttävät värjäytyneiltä. Jos paperinpala päällystetään nestekiteillä, joilla on eri faasimuutoslämpötila, lämpötila voidaan tietää nestekiteen värinmuutoksesta. Tämän lämpömittarin etuna on, että sitä on helppo lukea, mutta haittana on, että se ei riitä. Käytetään usein koristekala-altaissa esittelyyn.
