Termometar

Izvor: Wikipedia
mini

Termometar (od grčkog θερμός (termo) u značenju „toplo“ and metar, „mjerenje") je uređaj koji mjeri temperaturu koristeći nekoliko različitih principa.[1][2][3] Sastoji se obično od dva elementa: senzora (osjetila, davača) temperature i od pretvarača izmjerene vrijednosti u formu pogodnu za ljudsko ili mašinsko očitavanje. [4]

Tačnost[uredi - уреди]

U procesu mjerenja temperature objekta, toplota se prenosi između objekta i termometra dok oba nisu u stanju ravnoteže temperature. Prema tome, termometar u stvari mjeri temperaturu ekvilibrijuma (ravnoteže) a ne stvarnu inicijalnu temperaturu objekta. Iz toga proizilazi da svako mjerenje temperature ima netačnosti, koje su utoliko veće što je toplotni transfer veći.

Bimetalni termometar (termometar sa diferencijalnom ekspanzijom)[uredi - уреди]

mini

Kod bimetalnog termometra dva sloja različitih metala su povezani zajedno tako da obrazuju bimetal u obliku lista, zavojnice ili heliksa. Metali trebaju imati različite koeficijente termalne ekspanzije tako da promjena temperature deformira originalni oblik. Bimetalni termometar se formira tako da se indikator sa skalom poveže sa bimetalnim elementom.

Bimetalni termostat ima set električnih kontakata umjesto skale i indikatora temperature i koristi se često za kontrolne sisteme regulacije temperature uključi-isključi tipa, na primjer kod pegle.

Termometar sa punjenim termalnim sistemom[uredi - уреди]

Ove vrste termometra koriste posudu ispunjenu tekućinom (tečnošću), gasom ili parom kao senzor temperature. Kapilarna cijev vrlo malog prečnika povezuje posudu sa spiralnim, helikoidalnim ili drugim elementom koji pretvara pritisak u korisni signal, indikaciju temperature, ili zapis temperature.

Postoje 4 glavne grupe po supstanci korištenoj za punjenje:

  • Tekućinom (tečnošću) punjeni termalni sistemi. Često punjeni ksilenom. Raspon mjerenja -87 do 371° celzijusa.
  • Parama punjeni termalni sistemi koriste pritisak pare. Dijele se na nekoliko podvrsta.
  • Gasom punjeni termalni sistemi. Često koriste azot, ili helijum za izuzetno niske temperature. Raspon mjerenja -268 do 760° celzijusa.
  • Živom punjeni termalni sistemi. Jako dobre osobine, problem je toksičnost žive.

Otporni temperaturni detektori[uredi - уреди]

mini

Otporni temperaturni detektori (eng. RTD) koriste promjenu električnog otpora materijala sa promjenom temperature za mjerenje. Otpor većine metala se povećava sa povećanjem temperature, a posebno se koriste platina i nikl zbog velike promjene otpora i stabilnosti.

Otpornik od pogodnog materijala je načinjen u obliku zavojnice namotane na inertan materijal i stavljen u prostor gdje se mjeri temperatura. Promjena otpora se dalje procesira sa mjerenjem promjene napona na vanjskom otporniku ili metodom otpornog mosta koja daje vrlo precizne rezultate.

Termistor[uredi - уреди]

Termistor je vrsta otpornika kod kojeg dolazi do velikih promjena otpora pri promjeni temperature, pa je pogodan za direktno uključenje u elektronska kola.

Termočlan[uredi - уреди]

Termočlan (termospoj) se sastoji od dvije metalne žice od raznih materijala koje su spojene u jednoj tački (mjerni spoj, vrući spoj) i u drugoj tački da obrazuju referentni spoj (hladni spoj). Kada su ova dva spoja na raznim temperaturama, stvara se mali napon između dvije žice. Ovaj napon se zove Seebekov ekfekt (Seebeck effect). Veličina ovog napona je proporcionalna razlici temperatura između dvije žice i može se dalje pojačati i upotrijebiti za mejrenje temperature.

Temperatura referentnog spoja se održava stalnom, tradicionalno na 0 stepeni Celzijusa u posudi sa smješom leda i vode.

Integralna kola[uredi - уреди]

Postoji veći broj integrisanih kola proizvedenih za potrebe mjerenja temperature. Serija LM35 na primjer proizvodi izlazni napon 10 milivolti puta temperatura u celzijusima od -55 do +155. Izlazni napon kola pri temperaturi od 20 stepeni će biti 750 milivolti.

Radijacioni pirometar[uredi - уреди]

Radijacioni pirometar mjeri temperaturu objekta mjerenjem termalne radijacije koja izlazi iz objekta. Optički sistem skuplja vidljivu i infracrvenu energiju koja dolazi od objekta i fokusira je na detektor. Detektor vrši konverziju u električni signal koji se dalje obrađuje po potrebi.

Pirometar se bazira na fizičkom zakonu energetske emisije crnog tijela (Štefan-Bolcmanov zakon).

Reference[uredi - уреди]

  1. Nešić, S. & Vučetić, J. 1988. Neorganska preparativna hemija. Građevinska knjiga: Beograd.
  2. Rajković M. B. i saradnici (1993). Analitička hemija. Beograd: Savremena administracija. 
  3. R. Mihajlović, Kvantitativna hemijska analiza (praktikum), Kragujevac, 1998.
  4. Robert N. Bateson, Introduction to Control System Technology, 6th edition, Prentice Hall, ISBN 0-13-895483-6, strane 278 do 295.

Vidi još[uredi - уреди]

Spoljašnje veze[uredi - уреди]