Meranie fyziklnych velin Teplo a teplota Gallileiho teplomer

Meranie fyzikálnych veličín Teplo a teplota

Gallileiho teplomer n n n Princíp vznášania + zmena hustoty nosnej kvapaliny Pri zmene teploty klesne hustota kvapaliny, pôvodne plávajúce závažie začne klesať Voda – malá teplotná rozťažnosť, preto sa používajú uhľovodíkové kvapaliny Presnosť závaží – 1 mg, ak majú byť po 1 o. C V gallileiho dobe nebola definovaná teplotná škála, teplota sa označovala farbou závažia

Ortuťový teplomer n n n Vynálezca - Fahrenheit Ortuť a lieh majú vysokú teplotnú rozťažnosť Ortuť mrzne pri -38. 83 °C, iba pre vyššie teploty Ortuť je jedovatá, ortuť zo všetkých rozbitých teplomerov na svete by vytvorila potôčik Používa sa v lekárskych teplomeroch a v meteorologických teplomeroch, ale je na ústupe

Fahrenheit vs. Celsius 0 o. F = -32 o. C 100 o. F = -37, 77 o. C

Lekársky ortuťový teplomer

Sixov teplomer n n Zachytí maximum a minimum Ortuť v U-trubici + dve železné značky s trením o steny kapiláry Rozťahujúce sa médium – lieh v nádržke hore vľavo Reset značiek - magnetom

Bimetalický teplomer n n Dva kovy s rôznou rozťažnosťou Špirála kvôli vyššej citlivosti alebo mechanický prevod

Odporový teplomer n Hocijaký kov (napr. meď), ale obľúbená je platina (napr. nekoroduje pri vyšších teplotách)

Termistory n n n Rezistory na báze materiálov, ktoré menia odpor s teplotou (napr. polovodiče) PTC – odpor s teplotou rastie NTC – odpor s teplotou klesá

Termočlánky n n Kontaktný potenciál pri spojení dvoch kovov Za normálnych okolností je výsledné napätie nulové Rozdielne teploty spojov – napätie meď – konštantán, železo – konštantán, platina-ródium, . . .

Diódové teplomery n n Priepustné napätie polovodičovej diódy závisí od teploty Veľmi obľúbené, až do teplôt tekutého hélia Jednoduché meranie – meria sa napätie cca 0, 5 -1 V (kremík) Vysoká citlivosť – cca 2 m. V/K

Infračervený teplomer n n Žiarenie absolútne čierneho telesa Bežné teploty – maximum vyžarovania v IČ oblasti, vyžiarený výkon je úmerný T 4 Žiarenie z meraného objektu sa sústredí na miniatúrny teplomer (napr. čierne nafarbený termistor), jeho teplota stúpne Zmeria sa zmena teploty a z nej sa dopočíta teplota

Termokamera

Termokamery n Chladené n n podobný princíp ako CCD vo fotoaparátoch – dopadnuté fotóny vyvolajú vznik elektrických nábojov Chladenie – aby vlastná teplota nevytvárala náboje Drahé (tekuté hélium, tekutý dusík) Nechladené n n Meria sa ohriatie mikrodetektorov IČ žiarením lacnejšie

Termosenzor v nanotechnológii n Výhody miniaturizácie: n n Integrovaná technológia lacnejšie Lepšia citlivosť – ohrieva sa veľmi malý objekt