Hőmérő
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
A hőmérők a hőmérséklet mértékének jelzésére alkalmas eszközök, adott mérési tartományon belül, valamely hőmérsékleti skála beosztásai alapján.
Fontos, hogy hőmérő hőkapacitása a mérendő közeg hőkapacitásához képest elhanyagolható legyen. A hőmérsékleti egyensúly beállása, azaz amíg a hőmérő felveszi a mérendő test hőmérsékletét, a hőtehetetlenség miatt több-kevesebb időt igényel. A hőmérőt csak a megfelelő idő kivárása után olvassuk le! A hőmérséklet-kiegyenlítődés exponenciális folyamat.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Kontakthőmérők
A kontakt hőmérők mindig a saját hőmérsékletüket mérik. Ha elhanyagolhatóan kicsi a hőkapacitásuk a mérendő rendszeréhez képest, akkor jó közelítéssel annak hőmérsékletét jelzik.
[szerkesztés] Termoszkóp
Termoszkópnak nevezünk minden olyan eszközt, amellyel testek hőmérsékletének változását tudjuk demonstrálni anélkül, hogy a változás nagyságát numerikusan mérnénk. Galilei foglalkozott először a hőmérő gondolatával, sikerült is a meleg levegő tágulását jelző termoszkópot készítenie.
[szerkesztés] Folyadékhőmérők
Egy zárt edényben táguló folyadék szűk csőben való viszonylagos gyors kiterjedése a hőmérséklet jelzésének alapja. A leggyakrabban használt hőmérőfolyadék a higany és az alkohol. A higanyos hőmérők -30 °C és 300 °C között használhatók. -100 °C-ig alkohollal, -200 °C-ig pentánnal töltött hőmérők alkalmasak, maximálisan kb. 750°C-mérési maximum érhető el ezekkel.
[szerkesztés] Lázmérő
A hagyományos lázmérő olyan higanytöltésű hőmérő, amelynél a cső szűkülete megakadályozza a higany tágulás utáni visszaáramlását. Így tartósan jelzi a mért maximumot. Erős rázással tudjuk a higanyt a tartályba visszajuttatni.
[szerkesztés] Folyadékkristályos hőmérők
Az ún. koleszterikus folyadékkristályok színe változik a hőmérséklettől függően. Melegítésre az anyagok színe a teljes látható színtartományban, a vöröstől az ibolyáig változhat. A mérési tartománya 1-2 Celsius foktól kb. 20 Celsius fokig terjed, pontossága néhány tized fok.
[szerkesztés] Hőérzékeny festékek
Bizonyos anyagok színe hőmérséklet változás hatására ismert módon változik. Ilyen például az erősn mérgező ezüst-higany jodid, vagy a réz-higany jodid. Pontos mérésekre nem alkalmas, de nagy felületen is alkalmazható jelzőeszköz.
[szerkesztés] Gázhőmérők
Akár az állandó térfogatú gáz nyomásának, akár az állandó nyomású gáz térfogatának változása alkalmas a hőmérséklet mérésére. Körülményessége miatt a gázhőmérők többnyire csak laboratóriumokban használatosak, igen alacsony hőmérsékleteken, a termodinamikai hőmérsékleti skála megvalósításában azonban fontos szerepet játszanak. A héliumos gázhőmérőkkel például egészen –270 °C-ig mérhetünk.
[szerkesztés] Fémhőmérők
[szerkesztés] Fémrudas hőmérők
Más néven lineáris hőmérő, egy fém lineáris hőtágulását használja fel. A mérőrudat közel zérus hőtágulású anyagból (invar) készítik, és maga a tartó nyúlása okozza az észlelhető különbséget. Nagy erő kifejtésére képes.
[szerkesztés] Bimetál hőmérők
Különböző hőtágulású, összehegesztett fémszalagok meggörbülését használják ki.
[szerkesztés] Termoelem
Két különböző, megfelelő anyagú fémszál egyik végükön való összeforrasztásával kapott hőmérő, Az érintkezési pontjuk hőmérsékletével arányosan 40-50 mikrovolt/fok feszülség mérhető a különálló végeken. Előnye, hogy különösen nagy tartományban, -200 és 1700 °C tartományban lehet mérésre használni.
[szerkesztés] Ellenállás hőmérők
Fémek és félvezetők elektromos ellenállása függ a hőmérséklettől. Mivel az elektromos ellenállást, illetve ennek változásait igen pontosan lehet mérni, az ellenállásmérést hőmérsékletmérésre használhatjuk fel. A félvezető ellenállások, más néven termisztorok két csoportba oszthatók: negatív hőmérsékleti együtthatójú ellenállások (NTK-ellenállások), illetve pozitív hőmérsékleti együtthatójú ellenállások (PTK-ellenállások).
[szerkesztés] Galilei hőmérő
Hő hatására a folyadékban lebegő tárgyak relatív sűrűsége megváltozik, így vagy lesüllyednek vagy feljönnek a közeg tetejére. A mérőeszköznek nagy a hőtehetetlensége, és több úszóval kb. fokonkénti hőmérsékletváltozás jelezhető, szűk tartományban.A hőmérsékletet a színes golyókon függő plombákról lehet leolvasni. A golyók súlykülönbsége mindössze 2 / 1000 gramm. Ez biztosítja a pontosan 1 °C-nyi különbséget. A golyók lesűlyednek, ha a hőmérséklet növekszik és felemelkednek, ha a hőmérséklet csökken. Az aktuális hőmérséklet a felső részen úszó legalsó golyón függő plombáról olvasható le.
[szerkesztés] Kontra hőmérő
Egy negatív hőtágulású fémszál van megfeszítve, mely a megszokottól eltérően fordított skálázással jelzi a hőmérsékletet. Dekorációs célra használják.
[szerkesztés] Távhőmérők
[szerkesztés] Pirométerek
A pirométerekkel a magas hőmérsékletű testek sugárzását mérik, ilyenkor a hőmérő nem érintkezik a mérendő testtel.
A hőenergiával rendelkező testek hőmérsékleti sugárzást bocsátanak ki, amelynek hullámhossza főleg az infravörös, a látható vagy ultraibolya tartományba esik (0,8...15 µm). A mérési módszerek a fekete testek hőmérsékleti sugárzására vonatkozó törvényeken alapulnak (ezeket Planck, Stefan, Boltzmann és Wien dolgoztak ki). Az ipari körülmények között speciális esetekben alkalmazzák, például izzó olvadékok hőmérsékletének mérésénél, pontatlansága, zavarérzékenysége miatt.
Száz éve a mérőeszközök és/vagy gázok hőtágulásának mértékét mechanikusan rögzítették, így tudtak következtetni a legmagasabb hőfokra [1]
[szerkesztés] Infravörös hőmérő
Egy irányérzékeny elektronikus szenzor a rá ható infravörös sugárzástól függően változó feszültséget bocsát ki. -30 - +400 °C tartományban tudnak mérni, szobahőmérséklet közelében több mint 2 fokos pontatlanságal.
[szerkesztés] Infravörös kamera
A vizsgált területről hőtérkép készítésére alkalmas elektronikus eszköz. A felület hőmérsékletétől függő „hamis színezéssel” jeleníti meg egy képernyőn a vizsgált területet.
Based on work by 