Gdy dziecku trzeba zmierzyć temperaturę…

Dawniej babcia przykładała dłoń dziecku do czoła i na tej podstawie orzekała stan jego zdrowia, a japoński mistrz wykuwał miecz odczytując temperaturę stali na podstawie jej zabarwienia. Obecnie dysponujemy o wiele dokładniejszymi metodami pomiaru.

Rtęciowe i alkoholowe

Zaczęło się od rozwiązań wykorzystujących zjawisko rozszerzalności cieplnej. Pierwsze badania w tej dziedzinie poczynił już Galileusz, jednak jego urządzenie wrażliwe było na ciśnienie otoczenia, które jaki wiemy nie jest stałe. Kolejni badacze zaproponowali odizolowanie zbiorniczka z cieczą i kapilary od otoczenia. Ostatecznie niemiecki inżynier Daniel Gabriel Fahrenheit stworzył termometr w takim kształcie, jaki używamy do dziś. Opracował on również pierwszą na świecie (i również w niektórych krajach używaną do dziś) skalę temperatur.

Oparte o bimetale

To samo zjawisko, tylko występujące w ciałach stałych, wykorzystują termometry bimetaliczne. Sercem tych instrumentów pomiarowych są sprasowane paski metali o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej. Temperatura (inna niż ta, w której element wyprodukowano) powoduje zmianę krzywizny tego elementu, co powoduje odchył wskaźnika o odpowiedni kąt. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest możliwość zamocowania pisaka na miejscu wskazówki, który może nieprzerwanie rejestrować temperaturę w funkcji czasu na jednostajnie przewijającej się taśmie. Urządzenia tego typu bardzo często instalowane były w stacjach meteorologicznych.

Termopary

W przemyśle natomiast najczęściej wykorzystuje się pomiar temperatury w oparciu o tak zwaną termoparę. Element taki utworzony jest również przez odpowiednie połączenie dwóch metali, jednakże wykorzystuje on tak zwane zjawisko Seebecka polegającym na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa różne metale, których złącza znajdują się w różnych temperaturach. Napięcie w tym obwodzie jest oczywiście proporcjonalne do różnicy temperatur, dlatego dla dokładniejszych pomiarów konieczne jest utrzymywanie drugiego złącza w tak zwanej temperaturze odniesienia.

termometry elektronicznePółprzewodniki

Coraz częściej do zastosowań medycznych, domowych i wielu innych stosuje się termometry elektroniczne, które możesz zamówić na https://www.zdrowiewmodzie.pl/36-termometry-elektroniczne. Ich działanie najczęściej opiera się na zmianie parametrów półprzewodnika pod wpływem temperatury. Wymaga więc źródła zasilania (np. baterii), w zamian daje nam wszystkie zalety nowoczesnych chipów cyfrowych:

  • wyświetlanie w formie znacznie czytelniejszej (niż na przykład rtęciowy, czy alkoholowy),
  • możliwość rejestracji w formie nadającej się do przesłania do komputera,
  • dokonywania pomiarów o określonej godzinie itp.

Pamiętać jednak trzeba, że każda z tych metod ma swoje ograniczenia. Termometrów cieczowych na przykład nie zastosujemy do pomiaru temperatur niższych niż temperatura krzepnięcia czynnika, ani tym bardziej powyżej temperatury jego wrzenia, tym samym ograniczeniom podlegają termometry elektroniczne, których czujnik, a także elementy logiki mają dokładnie oznaczone przez producentów na zakresy temperatur pracy.