Měření teploty

Měření teploty je disciplína poměrně mladá. První použitelný teploměr s definovanou stupnicí teplot sestrojil až počátkem 18.století (1714) Daniel Gabriel Fahrenheit.daniel fahrenheit Do té doby lidé užívali k definici teploty různé obměny a stupně slova chladný či teplý. Kromě toho, samozřejmě, věděli, že existují přesně definované teplotní meze, jako bod mrznutí a bod varu vody.Tyto mezní hodnoty se také staly základem pro dnes nejpoužívanější teplotní stupnice. Fahrenheit rozdělil tyto meze na 180 stupňů a svoji stupnici posunul o 32 stupňů pod bod mrznutí.Anders Celsius Anders Celsius (o několik desítek let později) rozdělil tyto meze na 100 stupňů, přičemž bud mrznutí nechal na nule. Třetí používanou teplotní stupnici vymyslel o sto let později William Thomson (Lord Kelvin) v souvislosti s jeho objevem absolutní nuly (-273,15°C) neboli 0°K. Bod mrznutí vody ve výše zmíněných stupnicích je 0°C = 32°F = 273,15°K.

Teploměry

Kapalinový teploměr je běžný typ teploměru (jak jej vynalezl Fahrenheit), který měří teplotu rozpínáním kapalin v tenké skleněné trubičce (kapiláře). Skleněná nádobka obsahuje kapalinu, nejčastěji rtuť nebo obarvený líh.
Mechanický bimetalový teploměr je teploměr, který na měření teploty využívá bimetalový (dvojkovový) pásek složený ze dvou kovů s různými činiteli tepelné roztažnosti. Při změně teploty se pásek ohýbá a tento pohyb se přenáší na ručičku přístroje nebo se využívá k sepnutí či rozepnutí kontaktu.

 

Elektrické teploměry rozdělujeme podle způsobu měření teploty:

Teploměr odporovýebro TFX 410 … k měření teploty se používá kov, jehož elektrický odpor se mění v závislosti na teplotě. Nejčastěji se používají čidla z platiny:
PT100 (odpor 100 ohmů při 0°C) nebo
PT1000 (odpor 1000 ohmů při 0°C)

 

Teploměr termistorovýTDC150 … k měření teploty se používá termistor (polovodič). Nevýhodou proti platině je nelinearita změny odporu s teplotou a menší rozsah měření. Výhodou je vyšší citlivost a nižší cena. Termistory jsou buď typu:
PTC … s teplotou roste elektrický odpor (0°C…806Ohm, 25°C…990Ohm)
NTC … s teplotou klesá elektrický odpor (0°C…27,3kOhm, 25°C…10kOhm)

 

Teploměr termočlánkový … k měření teploty se využívá jevu, kdy dva různé kovové materiály, na jednom konci elektricky spojené, produkují elektrické napětí, pokud jsou jejich konce v rozdílných teplotách. Výhodou termočlánkových čidel je jejich vysoký teplotní rozsah, rychlá reakce a dlouhodobá stabilita. Nevýhodou je nízké produkované napětí a nutnost kompenzovat studený konec. Nejpoužívanější termočlánky jsou:
TC typ J -100 až 800 °C, železo-konstantan (Fe-Co)
TC typ K -200 až 1200 °C, chromel-alumel (Cr-Al)
TC typ T  -50 až 300 °C, měď-konstantan (Cu-Co)

 

Infra teploměrebro TFI 550 … měří teplotu bezkontaktně tak, že opticky snímá intenzitu infra záření, které vychází z měřeného objektu. Infra teploměr bývá vybaven i laserem, který slouží jen pro zaměření. Rozhodující vliv na přesnost měření má krom správného zaměření i tak zvaná emisivita měřeného materiálu. Ideální objekty jsou černé matné s emisivitou 1. Naopak lesklé kovy mají emisivitu jen 0,1.