การทดลอง การทดลอง ทฤษฎี การปฏิบัติ การแก้ปัญหา การเปลี่ยนแปลงจากมาตราส่วนต่างๆ

สมการก๊าซในอุดมคติของรัฐ

ทำให้เราสามารถนำมาเป็นปริมาณเทอร์โมเมตริกได้เช่นกัน พี, หรือ วีซึ่งสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ

จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าก๊าซที่หายากเพียงพอนั้นใกล้เคียงกับอุดมคติมาก ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นตัววัดอุณหภูมิได้โดยตรง

ด้วยวิธีนี้ หนึ่งมาถึงระดับอุณหภูมิก๊าซในอุดมคติ อุณหภูมิของแก๊สในอุดมคติคืออุณหภูมิที่วัดโดยเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สซึ่งเติมแก๊สที่ผ่านการกลั่นแล้ว ข้อได้เปรียบของมาตราส่วนอุณหภูมิก๊าซในอุดมคติเหนือระดับอุณหภูมิเชิงประจักษ์อื่นๆ ทั้งหมดคือ จากประสบการณ์ที่แสดงให้เห็น อุณหภูมิ ตู่กำหนดโดยสูตร (4) เล็กน้อยมากขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของก๊าซที่เติมถังเทอร์โมมิเตอร์แก๊ส ตัวชี้วัด ก๊าซต่างๆเทอร์โมมิเตอร์เมื่อวัดอุณหภูมิของร่างกายเดียวกันแตกต่างกันเล็กน้อย

ในทางปฏิบัติมักใช้เทอร์โมมิเตอร์แก๊ส ด้วยวิธีดังต่อไปนี้: ปริมาณแก๊ส วีคงที่ จากนั้นความดันที่วัดได้ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิ พี.

กฎของชาร์ลสำหรับจุดอ้างอิงในกรณีนี้จะมีรูปแบบดังนี้

ที่ไหน พี 1 - ความดันของมวลก๊าซจำนวนหนึ่งใกล้กับอุดมคติที่อุณหภูมิของน้ำแข็งละลาย ตู่ 1 ; R 2 - แรงดันที่จุดเดือดของน้ำ ตู่ 2 .

สามารถเลือกระดับอุณหภูมิตามคำจำกัดความเพื่อให้ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิที่ระบุเท่ากับ 100 นั่นคือ

มีการทดลองพิสูจน์แล้วว่าความดัน R 2 คือ 1.3661 มากกว่า Rหนึ่ง . ดังนั้นในการคำนวณ ตู่ 2 และ ตู่ 1 เรามีสองสมการ: K และ . วิธีการแก้ปัญหาของพวกเขาให้ ตู่ 1 = 273.15 เค; ตู่ 2 \u003d 373.15 ก.

ในการตรวจวัดอุณหภูมิของร่างกาย จะถูกนำไปสัมผัสกับเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊ส และหลังจากสร้างสมดุลทางความร้อนแล้ว ความดันจะถูกวัด Rแก๊สในเทอร์โมมิเตอร์ ในกรณีนี้อุณหภูมิของร่างกายจะถูกกำหนดโดยสูตร

จากนี้ไปว่าเมื่อ ตู่=0 R=0. อุณหภูมิที่สอดคล้องกับความดันศูนย์ ในอุดมคติก๊าซเรียกว่าศูนย์สัมบูรณ์และอุณหภูมิที่วัดจากศูนย์สัมบูรณ์เรียกว่าอุณหภูมิสัมบูรณ์ แนวคิดของอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ถูกนำมาใช้บนพื้นฐานของการอนุมาน ในความเป็นจริง เมื่อเราเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ มีความเบี่ยงเบนจากกฎมากขึ้นเรื่อยๆ ก๊าซในอุดมคติก๊าซเริ่มควบแน่น การพิสูจน์อย่างเข้มงวดของการมีอยู่ของอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์นั้นขึ้นอยู่กับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์



ระดับเคลวิน

(สเกลอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกสัมบูรณ์)

ใน SI ได้มีการตกลงที่จะกำหนดมาตราส่วนอุณหภูมิโดยจุดอ้างอิงหนึ่งจุด ซึ่งนำมาเป็นจุดสามจุดของน้ำ ในระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ที่เรียกว่าสัมบูรณ์ หรือมาตราส่วนเคลวิน ถือว่าอุณหภูมิของจุดนี้เท่ากับ 273.16 K พอดี

ตัวเลือกดังกล่าว ค่าตัวเลขทำขึ้นเพื่อให้ช่วงเวลาระหว่างจุดหลอมเหลวปกติของน้ำแข็งกับจุดเดือดของน้ำคือ 100 K โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แก๊สในอุดมคติอย่างแม่นยำที่สุด สิ่งนี้กำหนดความต่อเนื่องของมาตราส่วนเคลวินด้วยมาตราส่วนที่ใช้ก่อนหน้านี้โดยมีจุดคงที่สองจุด การวัดแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของจุดหลอมเหลวปกติของน้ำแข็งและจุดเดือดของน้ำในระดับที่อธิบายไว้จะอยู่ที่ประมาณ 273.15 และ 373.15 K ตามลำดับ

มาตราส่วนอุณหภูมิที่กำหนดในลักษณะนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติส่วนบุคคลของสารเทอร์โมเมตริก

อุณหภูมิอุณหพลศาสตร์สัมบูรณ์ ตู่นับในระดับนี้เป็นการวัดความเข้มของการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของโมเลกุลและเป็นฟังก์ชันโมโนโทนิกของพลังงานภายใน สำหรับก๊าซในอุดมคตินั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับพลังงานภายใน ()

มันได้รับชื่อ "เทอร์โมไดนามิก" เพราะสามารถได้รับอย่างสมบูรณ์โดยอิสระจากการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์อย่างหมดจดบนพื้นฐานของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

มาตราส่วนเทอร์โมไดนามิกสัมบูรณ์เป็นมาตราส่วนอุณหภูมิหลักในวิชาฟิสิกส์ ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมกับเทอร์โมมิเตอร์แก๊ส สเกลนี้แทบไม่แตกต่างจากสเกลอุณหภูมิแก๊สในอุดมคติ

อุณหภูมิเซลเซียส ( t, ) เชื่อมต่อกับ ตู่(ใน K) ความเท่าเทียมกัน

และเค

ประเภทของเทอร์โมมิเตอร์

ไม่สามารถวัดอุณหภูมิได้โดยตรง ดังนั้นการกระทำของเทอร์โมมิเตอร์จึงขึ้นอยู่กับต่างๆ ปรากฏการณ์ทางกายภาพขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: การขยายตัวทางความร้อนของของเหลว ก๊าซและของแข็ง การเปลี่ยนแปลงของความดันก๊าซหรือไออิ่มตัวตามอุณหภูมิ ความต้านทานไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อน ความไวต่อสนามแม่เหล็ก ฯลฯ

หน่วยหลักของอุปกรณ์ทั้งหมดสำหรับการวัดอุณหภูมิคือองค์ประกอบที่มีความละเอียดอ่อน ซึ่งรับรู้ถึงคุณสมบัติทางเทอร์โมเมตริก และอุปกรณ์การวัดที่เกี่ยวข้อง (เกจวัดแรงดัน โพเทนชิออมิเตอร์ สะพานวัด มิลลิโวลต์มิเตอร์ ฯลฯ)

มาตรฐานของเทอร์โมมิเตอร์แบบสมัยใหม่คือเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สที่มีปริมาตรคงที่ (ความดันคือปริมาณเทอร์โมเมตริก) ด้วยความช่วยเหลือของเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊ส อุณหภูมิจะถูกวัดในช่วงกว้าง: ตั้งแต่ 4 ถึง 1,000 เค เทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สมักจะใช้เป็นเครื่องมือหลัก ตามการปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์รองที่ใช้โดยตรงในการทดลอง

เทอร์โมมิเตอร์รอง เทอร์โมมิเตอร์เหลว เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน และเทอร์โมอิเลเมนต์ (เทอร์โมคัปเปิล) ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด

ในเทอร์โมมิเตอร์แบบเหลว ตัวเทอร์โมเมตริกมักจะเป็นปรอทหรือเอทิลแอลกอฮอล์ โดยปกติเทอร์โมมิเตอร์เหลวจะใช้ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 125 ถึง 900 K ขีด จำกัด ล่างของอุณหภูมิที่วัดได้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของของเหลว ขีด จำกัด บน - โดยคุณสมบัติของแก้วเส้นเลือดฝอย

ในเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน ตัวเทอร์โมเมตริกเป็นโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์ที่ความต้านทานเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงความต้านทานด้วยอุณหภูมิวัดโดยใช้วงจรบริดจ์ (ดูรูป) เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานจากโลหะใช้ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 70 ถึง 1300 K ตั้งแต่เซมิคอนดักเตอร์ (เทอร์มิสเตอร์) - ในช่วง 150 ถึง 400 K และเทอร์โมมิเตอร์แบบคาร์บอน - จนถึงอุณหภูมิฮีเลียมเหลว
แพร่หลายใน การวัดอุณหภูมิได้รับเทอร์โมมิเตอร์ตามเทอร์โมคัปเปิล ที่นี่ ทางแยกสองทางของโลหะที่ไม่เหมือนกันทำหน้าที่เป็นตัววัดความร้อน หากตัวนำสองตัวเชื่อมต่อกันตามแบบแผน (ดูรูป) จากนั้นโวลต์มิเตอร์ในวงจรจะลงทะเบียนแรงดันไฟฟ้าซึ่งหมายความว่า

ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางแยกที่ 1 และ 2 หากอุณหภูมิของทางแยกจุดใดจุดหนึ่งคงที่ การอ่านค่าโวลต์มิเตอร์จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของทางแยกที่สองเท่านั้น เทอร์โมมิเตอร์เหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในด้านของ อุณหภูมิสูง- ประมาณ 700-2300 เค

ที่อุณหภูมิสูงมาก วัสดุจะหลอมเหลวและเทอร์โมมิเตอร์ชนิดที่อธิบายไว้จะไม่สามารถใช้ได้ ในกรณีนี้ ร่างกายเองซึ่งต้องวัดอุณหภูมินั้นจะถูกนำมาเป็นร่างกายเทอร์โมเมตริก และพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากร่างกายจะถูกนำมาเป็นปริมาณเทอร์โมเมตริก ตามกฎการแผ่รังสีที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับอุณหภูมิของร่างกาย คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและการวัดได้กำหนดมาตราส่วนอุณหพลศาสตร์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,064 อย่างแม่นยำบนพื้นฐานของกฎการแผ่รังสี เครื่องมือที่ใช้วัดพลังงานรังสีเรียกว่าไพโรมิเตอร์

ที่อุณหภูมิต่ำมาก (> 1 K) ไม่สามารถใช้วิธีการวัดอุณหภูมิตามปกติได้เนื่องจากการปรับอุณหภูมิให้เท่ากันเมื่อสัมผัสเกิดขึ้นช้ามากและนอกจากนี้ค่าเทอร์โมเมตริกตามปกติจะไม่เหมาะสม ( ตัวอย่างเช่น แรงดันแก๊สต่ำมาก ความต้านทานแทบไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ ) ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ร่างกายเองก็ถูกนำมาเป็นร่างกายเทอร์โมเมตริก และลักษณะของคุณสมบัติของมัน เช่น แม่เหล็ก จะถูกนำมาเป็นปริมาณเทอร์โมเมตริก

เพื่อขจัดความยุ่งยากนี้ ให้พิจารณากรณีที่สารเทอร์โมเมตริกเป็นแก๊ส เป็นที่ชัดเจนว่าไม่สามารถใช้ในลักษณะเดียวกับของเหลวได้ ก๊าซจะเติมถังทั้งหมดที่มีอยู่จนเต็ม ไม่ก่อให้เกิดพื้นผิวหรือส่วนต่อประสานอิสระ ปริมาตรของมันเท่ากับปริมาตรของเรือที่มันตั้งอยู่ อย่างไรก็ตาม ด้วยระดับความร้อนที่เพิ่มขึ้น ก๊าซจะขยายตัว กล่าวคือ เพิ่มปริมาตรหากภาชนะมีผนังยืดหยุ่น เพื่อให้แรงดันของแก๊สคงที่ ในทางกลับกัน ถ้าปริมาตรคงที่ ความดันของแก๊สจะเพิ่มขึ้นตามระดับความร้อนที่เพิ่มขึ้น การสังเกตเชิงประจักษ์โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส J. A. C. Charles (1787) และ J. L. Gay-Lussac (1802) ได้กลายเป็นพื้นฐานของกฎแก๊ส ซึ่งเราจะพูดถึงในบทต่อไป ตอนนี้เราบอกง่ายๆ ว่าความดันของแก๊สที่ปริมาตรคงที่จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ในเครื่องตามรูป 2.3 เส้นถูกสลักบนหลอดแก้ว (ระบุด้วยลูกศร) มันกำหนดปริมาตรของก๊าซที่ความดันเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของของเหลวโดยรอบ ปริมาณเทอร์โมเมตริกที่สังเกตได้คือความดันที่สอดคล้องกับปริมาตรที่กำหนดที่ อุณหภูมิต่างๆนั่นคือ ความดันที่จำเป็นในการรักษาวงเดือน (ส่วนต่อประสานระหว่างแก๊สกับของเหลว) ที่เครื่องหมายสลัก ความดันวัดโดยน้ำหนักของคอลัมน์ของเหลวในมาโนมิเตอร์ ซึ่งเป็นท่อรูปตัวยูที่บรรจุของเหลว (ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวัดแรงดันด้วยเกจวัดแรงดันในภาคผนวก I) ในรูปที่ 2.3 เทอร์โมมิเตอร์แก๊สแสดงเป็นแผนผังเท่านั้น อันที่จริงเทอร์โมมิเตอร์แก๊สเป็นเครื่องมือที่ซับซ้อนและใช้งานยาก จำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของขวดด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดันรวมของไอระเหยของของเหลวที่ใช้ในการกำหนดปริมาตร การเปลี่ยนแปลงในความหนาแน่นของของเหลวด้วย อุณหภูมิ ฯลฯ

ข้าว. 2.3. เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊สปริมาตรคงที่ เครื่องมือที่แม่นยำ (แม้ว่าจะยุ่งยาก) ซึ่งสามารถใช้ในการกำหนดอุณหภูมิสัมบูรณ์ได้

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีปัญหาในทางปฏิบัติ แต่หลักการก็ยังคงเรียบง่าย

เป็นที่ชัดเจนว่าความดันที่แสดงบนมาโนมิเตอร์จะสูงขึ้นเมื่อถังมีน้ำเดือดมากกว่าเมื่อประกอบด้วยน้ำและน้ำแข็ง เป็นที่ชัดเจนว่าเราสามารถกำหนดอัตราส่วนอุณหภูมิในแง่ของอัตราส่วนความดันได้ตามอำเภอใจ:

โดยที่ดัชนี s และฉัน หมายถึงจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของน้ำ (จาก คำภาษาอังกฤษไอน้ำ - "ไอน้ำ" และน้ำแข็ง - "น้ำแข็ง") หากเรากำหนดอัตราส่วนนี้สำหรับก๊าซต่างๆ เช่น ฮีเลียม ไนโตรเจน อาร์กอน และมีเทน โดยเริ่มต้นแต่ละครั้งด้วยความดันประมาณเท่ากับความดันบรรยากาศที่จุดเยือกแข็งของน้ำ นั่นคือ p = 760 mm Hg ในขณะที่เราได้รับค่าใกล้เคียงกันโดยไม่คำนึงถึงก๊าซที่ใช้ในเทอร์โมมิเตอร์ ความคงตัวนี้ทำให้เรามั่นใจว่าการกำหนดอัตราส่วนอุณหภูมิเกือบจะไม่ขึ้นกับ ทางเลือกเฉพาะสารเทอร์โมเมตริก อย่างน้อยก็สำหรับก๊าซเหล่านี้ไม่กี่ชนิด

ให้เราสมมติว่าปริมาณของก๊าซในขวดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เพื่อให้ความดันที่จุดเยือกแข็งเป็นค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เราจะพบว่าอัตราส่วนของความดันที่จุดเดือดและจุดเยือกแข็งจะขึ้นอยู่กับปริมาณก๊าซในขวดในระดับหนึ่ง กล่าวคือ ความดันที่จุดเยือกแข็ง เมื่อใช้เวลาค่อนข้างนานเราจะพบรูปแบบที่กำหนดโดยนักวิจัยที่มีมโนธรรมจำนวนหนึ่งกล่าวคือปรากฎว่าเมื่อความดันเริ่มต้นลดลงอัตราส่วนของความดันสำหรับก๊าซต่าง ๆ จะบรรจบกันเป็นค่าเดียวกัน หลังจากวางแผนการพึ่งพาของอัตราส่วนนี้กับความดัน (ซึ่งกำหนดโดยปริมาณของก๊าซในขวด) สำหรับก๊าซต่างๆ เราจะได้กราฟที่แสดงในรูปที่ 2.4.

เมื่อพุ่งไปที่ศูนย์เช่น เมื่อประมาณค่ากับแกนตั้งจะได้รับค่าขีด จำกัด เดียวกันสำหรับก๊าซทั้งหมดเท่ากับ 1.36609 ± 0.00004 สำหรับก๊าซทั้งหมด กรณีนี้ซึ่งได้รับการยืนยันสำหรับก๊าซทั้งหมดที่ศึกษา หมายความว่าอัตราส่วนอุณหภูมิมีค่าเท่ากันโดยไม่คำนึงถึง องค์ประกอบทางเคมีแก๊ส. ดังนั้น ตอนนี้ เราสามารถกำหนดมาตราส่วนอุณหภูมิ โดยใช้เงื่อนไขที่สำหรับสองอุณหภูมิที่ความสัมพันธ์ถือ

อัตราส่วนนี้ไม่ได้กำหนดมาตราส่วนทั้งหมด เนื่องจากเรามีปริมาณที่ไม่รู้จักสองปริมาณและมีอัตราส่วนเดียวเท่านั้นระหว่างกัน ให้เราแนะนำเงื่อนไขด้วย

เงื่อนไขนี้ตั้งค่าดีกรีเท่ากับในสเกลเซลเซียส ซึ่งเมื่อแก้สมการ (2) และ (3) เข้าด้วยกันแล้วจะพบว่า

สำหรับอุณหภูมิอื่นๆ ที่สอดคล้องกับความดัน สามารถเขียนได้ว่า

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในการหาอุณหภูมิของร่างกายในระดับเทอร์โมเมตริกของแก๊ส จะต้องกำหนดความดัน p ของแก๊สในปริมาตรที่กำหนด ซึ่งจะถูกสร้างขึ้นหลังจากที่แก๊สสัมผัสกับร่างกายเป็นเวลาพอสมควร เพื่อให้ได้สมดุลทางความร้อน (ในทางปฏิบัติ หมายความว่าแรงดันจะหยุดเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป)

ข้าว. 2.4. ผลลัพธ์ของการวัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สที่มีปริมาตรคงที่ ภายในหนึ่ง ความดันต่ำ(ความหนาแน่น) ก๊าซทั้งหมดให้ค่าประมาณเดียวกันของอัตราส่วน

นอกจากนี้ จำเป็นต้องกำหนดความดัน p ซึ่งเป็นปริมาณของก๊าซที่บรรจุอยู่ในปริมาตรเดียวกันและในสภาวะสมดุลทางความร้อนที่มีส่วนผสมของน้ำแข็งและน้ำ อุณหภูมิ T สามารถพบได้โดยการคูณอัตราส่วนความดันด้วย 273.16 เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ จำเป็นต้องใช้ค่าจำกัดของอัตราส่วนนี้ด้วยการลดปริมาณก๊าซในปริมาตรที่กำหนด

เทอร์โมมิเตอร์คือ อุปกรณ์พิเศษออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิปัจจุบันของตัวกลางที่สัมผัสกับมัน

ช่วยให้คุณกำหนดระบอบอุณหภูมิของอากาศ ร่างกายมนุษย์ ดิน น้ำ และอื่นๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทและการออกแบบ

เทอร์โมมิเตอร์สมัยใหม่แบ่งออกเป็นหลายประเภท การไล่ระดับของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับขอบเขตของแอปพลิเคชันมีลักษณะดังนี้:

  • ครัวเรือน;
  • ด้านเทคนิค;
  • การวิจัย;
  • อุตุนิยมวิทยาและอื่น ๆ

มีเทอร์โมมิเตอร์ด้วย

  • เครื่องกล;
  • ของเหลว;
  • อิเล็กทรอนิกส์
  • เทอร์โมอิเล็กทริก;
  • อินฟราเรด;
  • แก๊ส.

อุปกรณ์เหล่านี้แต่ละชิ้นมีการออกแบบแตกต่างกันไปตามหลักการทำงานและขอบเขตที่แตกต่างกัน

หลักการทำงาน

เครื่องวัดอุณหภูมิของเหลว

เทอร์โมมิเตอร์เหลวขึ้นอยู่กับผลกระทบที่เรียกว่าการขยายตัวของตัวกลางของเหลวเมื่อถูกความร้อน ส่วนใหญ่มักใช้แอลกอฮอล์หรือปรอทในอุปกรณ์ดังกล่าว แม้ว่าสารหลังจะถูกละทิ้งอย่างเป็นระบบเนื่องจากความเป็นพิษที่เพิ่มขึ้นของสารนี้ แต่ยังคง, กระบวนการนี้นี่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากปรอทให้ความแม่นยำในการวัดที่ดีขึ้นโดยการขยายแบบเชิงเส้น

ในอุตุนิยมวิทยามักใช้อุปกรณ์ที่เติมแอลกอฮอล์ นี่คือคำอธิบายโดยคุณสมบัติของปรอท: ที่อุณหภูมิ +38 องศาขึ้นไป มันเริ่มข้นขึ้น ในทางกลับกัน เครื่องวัดอุณหภูมิแอลกอฮอล์ช่วยให้คุณสามารถประเมินระบอบอุณหภูมิของตัวกลางที่ร้อนถึง 600 องศา ข้อผิดพลาดในการวัดไม่เกินเศษส่วนของหนึ่งองศา

เครื่องวัดอุณหภูมิเครื่องกล

เทอร์โมมิเตอร์แบบเครื่องกลเป็นแบบ bimetallic หรือ delatometric (คัน, ไม้กายสิทธิ์) หลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับความสามารถ ตัวโลหะขยายตัวเมื่อถูกความร้อน มันต่างกัน ความน่าเชื่อถือสูงและความแม่นยำ ต้นทุนการผลิตเทอร์โมมิเตอร์แบบกลไกค่อนข้างต่ำ

อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในอุปกรณ์เฉพาะ: ระบบเตือนภัย ระบบควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติ

เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊ส

หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเดียวกับอุปกรณ์ที่อธิบายข้างต้น ยกเว้นในกรณีที่ใช้ก๊าซเฉื่อย อันที่จริงเทอร์โมมิเตอร์ดังกล่าวเป็นอะนาล็อกของมาโนมิเตอร์ซึ่งทำหน้าที่วัดความดัน เครื่องใช้แก๊สใช้สำหรับวัดสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำ (ช่วงคือ -271 - +1000 องศา) พวกมันให้ความแม่นยำค่อนข้างต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้การวัดในห้องปฏิบัติการถูกยกเลิก

เครื่องวัดอุณหภูมิดิจิตอล

เรียกอีกอย่างว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ที่ฝังอยู่ในการออกแบบอุปกรณ์โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง การพึ่งพาอาศัยกันของตัวบ่งชี้ทั้งสองเป็นแบบเชิงเส้น นั่นคือเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความต้านทานของเซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขึ้น และในทางกลับกัน ระดับของหลังขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์โดยตรง: ทองคำขาว "งาน" ที่ -200 - +750 องศา, ทองแดงที่ -50 - +180 องศา เทอร์โมมิเตอร์แบบไฟฟ้าไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากการปรับเทียบเครื่องชั่งระหว่างการผลิตทำได้ยากมาก

เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด

หรือที่เรียกว่าไพโรมิเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ไม่สัมผัส ไพโรมิเตอร์ทำงานที่อุณหภูมิตั้งแต่ -100 ถึง +1000 องศา หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการวัดค่าสัมบูรณ์ของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเฉพาะ ช่วงสูงสุดที่เทอร์โมมิเตอร์สามารถประเมินตัวบ่งชี้อุณหภูมิได้นั้นขึ้นอยู่กับความละเอียดของแสง ประเภทของอุปกรณ์เล็ง และพารามิเตอร์อื่นๆ ไพโรมิเตอร์นั้นแตกต่างกัน เพิ่มความปลอดภัยและความแม่นยำในการวัด

เทอร์โมอิเล็กทริกเทอร์โมมิเตอร์

การทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริกขึ้นอยู่กับผลกระทบของ Seebeck โดยที่ความต่างศักย์จะถูกประมาณเมื่อสารกึ่งตัวนำสองตัวสัมผัสกัน ส่งผลให้เกิดการก่อตัว ไฟฟ้า. ช่วงการวัดอุณหภูมิคือ -100 - +2000 องศา

คุณอยู่ในแคตตาล็อกข้อมูลของเว็บไซต์ของเราซึ่งมีการนำเสนอข้อมูลทางเทคนิค ทั่วไป. เพื่อทำความคุ้นเคยและค้นหาผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น ไปที่ บ้าน หน้าหรือคลิกที่ลิงค์นี้เพื่อไปที่ส่วนเทอร์โมมิเตอร์ .

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดอุณหภูมิ- อุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิปัจจุบัน กาลิเลโอถือเป็นผู้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ในงานเขียนของเขาเองไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้ แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในปี ค.ศ. 1597 เขาได้สร้างอุปกรณ์ที่คล้ายกับเทอร์โมมิเตอร์ รูปแบบของเทอร์โมมิเตอร์ต้นแบบมีดังนี้: เป็นภาชนะที่มีท่อบรรจุอากาศแยกจากชั้นบรรยากาศด้วยเสาน้ำ เขาเปลี่ยนการอ่านของเขาทั้งจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและจากการเปลี่ยนแปลงของความดันบรรยากาศ ในศตวรรษที่ 18 เทอร์โมมิเตอร์อากาศได้รับการปรับปรุง รูปทรงทันสมัยนักวิทยาศาสตร์ Fahrenheit เป็นผู้ให้เทอร์โมมิเตอร์ซึ่งอธิบายวิธีการทำเทอร์โมมิเตอร์ในปี 1723 ในขั้นต้นเขาเติมแอลกอฮอล์ลงในหลอดและเมื่อสิ้นสุดการวิจัยของเขาเปลี่ยนเป็นปรอท จุดถาวรสุดท้ายของน้ำแข็งละลายและน้ำเดือดถูกสร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวสวีเดน เซลเซียส ในปี ค.ศ. 1742 เครื่องวัดอุณหภูมิฟาเรนไฮต์และเซลเซียสที่ยังมีชีวิตอยู่นั้นมีความโดดเด่นด้วยฝีมือการผลิตที่พิถีพิถัน
มีเทอร์โมมิเตอร์หลายประเภท - เทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์, ดิจิตอล, เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน, เทอร์โมมิเตอร์ bimetallic, เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด (เทอร์โมมิเตอร์ IR), เทอร์โมมิเตอร์ระยะไกล, เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กโทรคอนแทค และแน่นอนว่าเป็นที่นิยมมากที่สุด - แอลกอฮอล์และ ปรอทวัดไข้. นอกจากเทอร์โมมิเตอร์, เฟรมสำหรับเทอร์โมมิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์วัดค่า (เทอร์โมมิเตอร์), ไพโรมิเตอร์แบบพกพา, ไฮโกรมิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์, บารอมิเตอร์, tonometers, เทอร์โมมิเตอร์, เทอร์โมคัปเปิลและอุปกรณ์อื่น ๆ มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลาย

คำถามที่ว่าจะซื้อเทอร์โมมิเตอร์ได้ที่ไหนตอนนี้ไม่คุ้ม เทอร์โมมิเตอร์ที่หลากหลายที่สุดในตลาด เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆรวมถึงของใช้ในครัวเรือน: เทอร์โมมิเตอร์กลางแจ้งสำหรับหน้าต่างใด ๆ (ทั้งไม้และพลาสติก), เทอร์โมมิเตอร์สำหรับห้องสำหรับบ้านและที่ทำงาน, เทอร์โมมิเตอร์สำหรับอ่างอาบน้ำและซาวน่า คุณสามารถซื้อเทอร์โมมิเตอร์สำหรับน้ำ ชา แม้แต่ไวน์และเบียร์ สำหรับตู้ปลา เทอร์โมมิเตอร์พิเศษสำหรับดิน สำหรับตู้ฟักไข่ เทอร์โมมิเตอร์ภายนอกอาคารและในรถยนต์ มีเทอร์โมมิเตอร์สำหรับตู้เย็น, ตู้แช่แข็งและห้องใต้ดิน มีทุกอย่าง! ราคาขึ้นอยู่กับชนิดของเทอร์โมมิเตอร์ ช่วงราคากว้างเท่ากับช่วงของประเภทเทอร์โมมิเตอร์ หลาย บริษัท มีส่วนร่วมในการขายเทอร์โมมิเตอร์แบบขายส่งและขายปลีกของผู้ผลิตในรัสเซียและต่างประเทศมีร้านค้าเฉพาะและร้านค้าออนไลน์ที่จำหน่ายอุปกรณ์เหล่านี้และสามารถตอบสนองความต้องการอุปกรณ์เกือบทุกชนิดประเภทนี้ การผลิตและการขายที่ได้รับความนิยมมากที่สุด โมเดลง่ายๆอุปกรณ์วัด ราคาสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวมีมากกว่าที่จ่ายได้ เทคโนโลยีการควบคุมอุณหภูมิและการวัดที่หลากหลายและ โซลูชั่นที่ซับซ้อนในสาขามาตรวิทยาขณะนี้มีให้ไม่เพียง แต่ในมอสโก แต่ในหลาย ๆ เมืองใหญ่รัสเซีย.

ตามกฎแล้วการติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์นั้นไม่ซับซ้อนทางเทคโนโลยี แต่อย่าลืมว่าการยึดเทอร์โมมิเตอร์ที่เชื่อถือได้และทนทานนั้นรับประกันโดยการติดตั้งที่ปฏิบัติตามกฎทั้งหมดเท่านั้นอย่าละเลยสิ่งนี้ โปรดจำไว้ว่าเทอร์โมมิเตอร์เป็นอุปกรณ์เฉื่อย และเวลาในการตกตะกอนสำหรับการอ่านค่าคือ 10 - 20 นาที ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการ ดังนั้น คุณไม่ควรคาดหวังให้เทอร์โมมิเตอร์เปลี่ยนค่าที่อ่านได้ทันทีที่คุณนำออกจากบรรจุภัณฑ์หรือติดตั้ง

  • ของเหลว
    เทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวมักจะเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบแก้ว (เทอร์โมมิเตอร์แบบแก้ว) ที่สามารถมองเห็นได้เกือบทุกที่ เทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวมีทั้งแบบใช้ในบ้านและแบบทางเทคนิค (TTZh เทอร์โมมิเตอร์ - เทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวทางเทคนิค) เทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวทำงานตามรูปแบบง่ายๆ - ปริมาตรของของเหลวภายในเทอร์โมมิเตอร์จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิรอบๆ ที่เปลี่ยนแปลง ของเหลวในเทอร์โมมิเตอร์จะใช้ปริมาตรที่เล็กกว่าของเส้นเลือดฝอยที่อุณหภูมิต่ำ และที่อุณหภูมิสูง ของเหลวในคอลัมน์เทอร์โมมิเตอร์จะเริ่มเพิ่มปริมาตร ซึ่งจะขยายตัวและเพิ่มขึ้น โดยปกติเทอร์โมมิเตอร์แบบเหลวจะใช้แอลกอฮอล์หรือปรอท อุณหภูมิที่วัดโดยเทอร์โมมิเตอร์เหลวจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นของของเหลว มาตราส่วนจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของเส้นเลือดฝอยโดยตรงหรือติดจากภายนอก ความไวของเทอร์โมมิเตอร์ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรของของเหลวเทอร์โมเมตริกและแก้ว กับปริมาตรของอ่างเก็บน้ำและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดฝอย ความไวของเทอร์โมมิเตอร์มักจะอยู่ในช่วง 0.4 ... 5 mm / C (สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบพิเศษบางตัว 100 ... 200 mm / ° C) เทอร์โมมิเตอร์แบบแก้วเหลวทางเทคนิคใช้ในการวัดอุณหภูมิตั้งแต่ -30 ถึง 600 องศาเซลเซียส เมื่อติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์เหลวทางเทคนิคแบบแก้ว มักติดตั้งไว้ในกรอบโลหะที่มีการป้องกันเพื่อแยกอุปกรณ์ออกจากสื่อที่วัด เพื่อลดความเฉื่อยของการวัดในช่องว่างวงแหวนระหว่างเทอร์โมมิเตอร์กับผนังของเฟรมเมื่อวัดอุณหภูมิสูงถึง 150 ° C ให้เท น้ำมันเครื่อง; เมื่อทำการวัดอุณหภูมิที่สูงขึ้นตะไบทองแดงจะถูกเทลงในช่องว่าง เช่นเดียวกับเครื่องมือวัดความเที่ยงตรงอื่นๆ เทอร์โมมิเตอร์ทางเทคนิคทางอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ
  • วัด
    การทำงานของเทอร์โมมิเตอร์วัดค่ามาโนเมตริกขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของความดันของก๊าซ ไอระเหย หรือของเหลวในปริมาตรที่ปิดโดยมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เทอร์โมมิเตอร์วัดความดันแบบแมนโนเมตริกประกอบด้วยเทอร์โมทรงกระบอก เส้นเลือดฝอยที่ยืดหยุ่นได้ และมาโนมิเตอร์เอง เทอร์โมมิเตอร์แบบ manometric แบ่งออกเป็นแก๊ส (เทอร์โมมิเตอร์ TPG เทอร์โมมิเตอร์ TDG เป็นต้น) ของเหลวไอ (เทอร์โมมิเตอร์ TPP) และของเหลว (เทอร์โมมิเตอร์ TPZh เทอร์โมมิเตอร์ TDZh เป็นต้น) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสารเติม พื้นที่ของการวัดอุณหภูมิโดยเครื่องวัดอุณหภูมิแบบ manometric มีตั้งแต่ -60 ถึง +600 °C
    หลอดไฟของเทอร์โมมิเตอร์วัดค่ามาโนเมตริกวางอยู่ในสื่อที่จะวัด เมื่อหลอดไฟถูกทำให้ร้อนภายในปริมาตรที่ปิด ความดันจะเพิ่มขึ้น ซึ่งวัดโดยมาโนมิเตอร์ มาตราส่วนเกจวัดความดันถูกสอบเทียบในหน่วยของอุณหภูมิ เส้นเลือดฝอยมักจะเป็นท่อทองเหลืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเป็นเศษส่วนของมิลลิเมตร สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถถอดเกจวัดแรงดันออกจากสถานที่ติดตั้งหลอดไฟได้ไกลถึง 40 ม. เส้นเลือดฝอยได้รับการปกป้องตลอดความยาวด้วยปลอกเทปเหล็ก
    เครื่องวัดอุณหภูมิแบบ Manometric สามารถใช้ได้ในพื้นที่อันตราย หากจำเป็นต้องส่งผลการวัดในระยะทางมากกว่า 40 ม. เครื่องวัดอุณหภูมิแบบ manometric จะติดตั้งทรานสดิวเซอร์ระดับกลางพร้อมสัญญาณนิวแมติกส์เอาท์พุตหรือสัญญาณไฟฟ้าแบบรวมศูนย์ เรากำลังพูดถึงเทอร์โมมิเตอร์ระยะไกลที่เรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์
    จุดอ่อนที่สุดในการออกแบบเทอร์โมมิเตอร์วัดค่ามาโนเมตริกคือจุดยึดของเส้นเลือดฝอยกับกระเปาะและเกจวัดแรงดัน ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษจึงควรติดตั้งและบำรุงรักษาอุปกรณ์ดังกล่าว
  • ความต้านทาน
    การทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของร่างกายในการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ในเทอร์โมมิเตอร์แบบโลหะ ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานสารกึ่งตัวนำจะลดลง
    เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานโลหะทำจากทองแดงบางหรือลวดแพลตตินั่มใส่ในกล่องฉนวนไฟฟ้า การพึ่งพาความต้านทานไฟฟ้าต่ออุณหภูมิ (สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบทองแดง ช่วงตั้งแต่ -50 ถึง +180 C สำหรับแพลตตินั่ม ช่วงอยู่ระหว่าง -200 ถึง +750 C) มีความเสถียรและสามารถทำซ้ำได้ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานสามารถสับเปลี่ยนกันได้ เพื่อป้องกันเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานจากอิทธิพลของสื่อที่วัดได้จึงใช้ฝาครอบป้องกัน อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือสร้างการดัดแปลงฝาครอบป้องกันจำนวนมากที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์ที่ความดันต่างๆ (จากบรรยากาศถึง 500-105 Pa) ความก้าวร้าวที่แตกต่างกันของตัวกลางที่กำลังวัดด้วยความเฉื่อยต่างกัน (จาก 40 วินาทีถึง 4 นาที) และ ความลึกของการแช่ (ตั้งแต่ 70 ถึง 2000 มม.) .
    เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทานสารกึ่งตัวนำ (เทอร์มิสเตอร์) มักไม่ค่อยใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการวัด แม้ว่าความไวของเทอร์โมมิเตอร์จะสูงกว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานลวดมากก็ตาม เนื่องจากคุณลักษณะที่ปรับเทียบแล้วของเทอร์มิสเตอร์แตกต่างกันอย่างมาก ทำให้ยากต่อการแลกเปลี่ยน
    เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานเป็นตัวแปลงหลักพร้อมสัญญาณที่สะดวกสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกล - ความต้านทานไฟฟ้า บริดจ์อัตโนมัติที่สมดุลมักจะใช้เพื่อวัดสัญญาณดังกล่าว หากจำเป็น สามารถแปลงสัญญาณเอาท์พุตของเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานเป็นสัญญาณแบบครบวงจรได้ ในการทำเช่นนี้ คอนเวอร์เตอร์ระดับกลางจะรวมอยู่ในวงจรการวัด ในกรณีนี้อุปกรณ์วัดจะเป็นอุปกรณ์สำหรับวัดกระแสตรง
  • เทอร์โมอิเล็กทริก
    หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวนำที่ไม่เหมือนกันสองตัวเพื่อสร้างแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟเมื่อจุดเชื่อมต่อจุดต่อถูกทำให้ร้อน ตัวนำในกรณีนี้เรียกว่าเทอร์โมอิเล็กโทรดและอุปกรณ์ทั้งหมดเรียกว่าเทอร์โมคัปเปิล ค่าของแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับวัสดุของเทอร์โมอิเล็กโทรดและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางแยกร้อนและทางแยกเย็น ดังนั้น เมื่อวัดอุณหภูมิของหัวต่อร้อน อุณหภูมิของหัวต่อเย็นจะคงที่หรือมีการแนะนำการแก้ไขสำหรับการเปลี่ยนแปลง
    ใน สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมการรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิของจุดต่อเย็นของเทอร์โมคัปเปิลนั้นยาก ดังนั้นจึงมักใช้วิธีที่สอง - พวกเขาจะแนะนำการแก้ไขอุณหภูมิของทางแยกเย็นโดยอัตโนมัติ ด้วยเหตุนี้จึงใช้บริดจ์ที่ไม่สมดุลซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเทอร์โมคัปเปิล ตัวต้านทานทองแดงรวมอยู่ในแขนข้างหนึ่งของสะพานซึ่งตั้งอยู่ใกล้ทางแยกเย็น เมื่ออุณหภูมิของจุดต่อเย็นของเทอร์โมคัปเปิลเปลี่ยนแปลง ความต้านทานของตัวต้านทานและแรงดันเอาต์พุตของบริดจ์ที่ไม่สมดุลจะเปลี่ยนไป สะพานถูกเลือกในลักษณะที่การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ามีขนาดเท่ากันและตรงกันข้ามในสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงในแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟของเทอร์โมคัปเปิลเนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิของทางแยกเย็น
    เทอร์โมคัปเปิลเป็นตัวเปลี่ยนอุณหภูมิหลักให้เป็นแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟ ซึ่งเป็นสัญญาณที่สะดวกสำหรับการส่งสัญญาณจากระยะไกล ดังนั้นจึงสามารถรวมอุปกรณ์วัดสำหรับวัดแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟของเทอร์โมคัปเปิลไว้ในวงจรการวัดด้านหลังเทอร์โมคัปเปิลได้ทันที โดยทั่วไปจะใช้โพเทนชิโอมิเตอร์แบบอัตโนมัติ
    หากแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟของเทอร์โมคัปเปิลถูกแปลงเป็นสัญญาณรวมโดยตัวแปลงระดับกลาง อุณหภูมิของทางแยกเย็นจะถูกชดเชยด้วยบริดจ์ที่ไม่สมดุลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวแปลง
    ตัวต้านทานทองแดงวางอยู่ในโพเทนชิออมิเตอร์หรือตัวแปลงระดับกลาง ดังนั้นจึงต้องมีจุดต่อเย็นของเทอร์โมคัปเปิลอยู่ที่นั่นด้วย ในกรณีนี้ ความยาวของเทอร์โมคัปเปิลควรเท่ากับระยะทางจากสถานที่วัดอุณหภูมิไปยังตำแหน่งที่ติดตั้งอุปกรณ์ สภาพเช่นนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมอิเล็กโทรด (ลวดแข็ง) นั้นไม่สะดวกสำหรับการติดตั้ง ดังนั้นในการเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลกับอุปกรณ์จึงใช้สายเชื่อมต่อพิเศษซึ่งคล้ายกับคุณสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกกับเทอร์โมคัปเปิล สายไฟดังกล่าวเรียกว่าการชดเชย ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ทางแยกเย็นของเทอร์โมคัปเปิลจะถูกโอนไปที่ เครื่องมือวัดหรือตัวแปลง
    มีการใช้เทอร์โมคัปเปิลต่างๆ ในอุตสาหกรรม เทอร์โมอิเล็กโทรดที่ทำทั้งจากโลหะบริสุทธิ์ (แพลตตินั่ม) และจากโลหะผสมของโครเมียมและนิกเกิล (โครเมียม) ทองแดงและนิกเกิล (โคเปล) อะลูมิเนียมและนิกเกิล (อะลูเมล) แพลตตินัมและโรเดียม ( แพลตตินั่ม-โรเดียม) ทังสเตน และรีเนียม (ทังสเตน-รีเนียม) วัสดุของเทอร์โมอิเล็กโทรดเป็นตัวกำหนดค่าจำกัดของอุณหภูมิที่วัดได้ คู่เทอร์โมอิเล็กโทรดที่พบมากที่สุดคือเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐาน: โครเมล-โคเพล (อุณหภูมิจำกัด 600 °C), โครเมียม-อลูเมล (อุณหภูมิจำกัด 1,000 °C), แพลตตินัม-แพลตตินั่ม (อุณหภูมิจำกัด 1600°C) และทังสเตน-รีเนียมที่มีรีเนียม 5%- ทังสเตนรีเนียมที่มีรีเนียม 20% (อุณหภูมิจำกัด 2200 องศาเซลเซียส) เทอร์โมคัปเปิลอุตสาหกรรมมีลักษณะเฉพาะที่มีความเสถียรสูง ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนได้โดยไม่ต้องปรับแต่งองค์ประกอบอื่นๆ ของวงจรการวัด
    มีการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลเช่นเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานซึ่งระบุประเภทของเทอร์โมคัปเปิล สำหรับเทอร์โมคัปเปิลอุณหภูมิสูง ใช้ฝาครอบป้องกันที่ทำจากวัสดุทนความร้อน: พอร์ซเลน อลูมิเนียมออกไซด์ ซิลิกอนคาร์ไบด์ ฯลฯ
  • อิเล็กทรอนิกส์
    หากคุณต้องการควบคุมอุณหภูมิ เช่น ในห้องใต้ดินของบ้าน ในห้องใต้หลังคา หรือในห้องใดๆ ห้องเอนกประสงค์เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทหรือแอลกอฮอล์แบบธรรมดาไม่น่าจะทำงาน ค่อนข้างไม่สะดวกที่จะออกจากห้องเพื่อดูขนาดของเขาเป็นระยะ
    เหมาะสมกว่าในกรณีเช่นนี้ เครื่องวัดอุณหภูมิดิจิตอลซึ่งช่วยให้คุณสามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกล - ที่ระยะทางหลายร้อยเมตร ยิ่งไปกว่านั้น เฉพาะเซ็นเซอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิขนาดเล็กเท่านั้นที่จะอยู่ในห้องควบคุม และในห้องในสถานที่ที่เห็นได้ชัดเจน - ตัวบ่งชี้ตัวชี้ตามมาตราส่วนที่จะวัดอุณหภูมิ เส้นเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์และอุปกรณ์บ่งชี้สามารถทำได้โดยใช้ลวดหุ้มฉนวนหรือสายไฟสองเส้น แน่นอนว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่สิ่งแปลกใหม่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ แต่ในกรณีส่วนใหญ่ องค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิในเทอร์โมมิเตอร์รุ่นแรกๆ ดังกล่าวคือเทอร์มิสเตอร์ซึ่งมีการต้านทานต่ออุณหภูมิแบบไม่เชิงเส้น สิ่งแวดล้อม. และสะดวกน้อยกว่า เนื่องจากตัวบ่งชี้การหมุนต้องมีมาตราส่วนพิเศษแบบไม่เชิงเส้นที่ได้รับระหว่างการสอบเทียบอุปกรณ์โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์อ้างอิง
    ตอนนี้ในเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ซิลิคอนไดโอดถูกใช้เป็นองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไปข้างหน้า (เช่น แรงดันตกคร่อมไดโอดเมื่อกระแสตรงไหลผ่าน - จากแอโนดไปยังแคโทด) ซึ่งก็คือ เชิงเส้นในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดล้อมที่หลากหลาย ในเวอร์ชันนี้ ไม่จำเป็นต้องกำหนดสเกลตัวบ่งชี้หน้าปัดแบบพิเศษ
    หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถเข้าใจได้โดยการเรียกคืนวงจรการวัดสะพานที่รู้จักกันดีซึ่งสร้างขึ้นจากตัวต้านทานสี่ตัว โดยมีตัวบ่งชี้ตัวชี้รวมอยู่ในเส้นทแยงมุมหนึ่งและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอีกเส้นทแยงมุม เมื่อความต้านทานของตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งเปลี่ยนแปลง กระแสจะเริ่มไหลผ่านตัวบ่งชี้การหมุน
    เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถวัดอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -50 ถึง 100 องศาเซลเซียส เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้พลังงานจากแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร ซึ่งได้มาจากการรวมแบตเตอรี่ไว้ในวงจร
  • อิเล็กโทรคอนแทค
    เทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัสไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งสัญญาณอุณหภูมิที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และเพื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเมื่อถึงอุณหภูมินี้ เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรคอนแทคสามารถทำงานในระบบเพื่อรักษาอุณหภูมิ (ชุด) ให้คงที่ตั้งแต่ -35 ถึง +300°C ในอุตสาหกรรมต่างๆ ห้องปฏิบัติการ กำลังไฟฟ้า และการติดตั้งอื่นๆ
    อุปกรณ์เหล่านี้ผลิตขึ้นตาม ข้อมูลจำเพาะรัฐวิสาหกิจ โดยทั่วไป เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรคอนแทคจะแบ่งโครงสร้างออกเป็น 2 ประเภทคือ
    เทอร์โมมิเตอร์ที่มีอุณหภูมิสัมผัสแบบแปรผัน (ชุด) เทอร์โมมิเตอร์ที่มีอุณหภูมิสัมผัสคงที่ (ชุด) (ที่เรียกว่าคอนแทคเตอร์ระบายความร้อน)
    เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรคอนแทคชนิด TPK พร้อมหน้าสัมผัสแบบแปรผันผลิตขึ้นด้วยสเกลแบบฝัง จานชั่งแก้ว น้ำนมด้วยการแบ่งส่วนของสเกลที่พิมพ์ไว้และการแปลงเป็นดิจิทัลช่วยให้สามารถตรวจสอบด้วยสายตาได้ สภาพอุณหภูมิในการตั้งค่า
    คอนแทคเตอร์ระบายความร้อนทำจากหลอดเส้นเลือดฝอยขนาดใหญ่และมีหน้าสัมผัสทำงานหนึ่งหรือสองอันเช่น อุณหภูมิสัมผัสคงที่หนึ่งหรือสองอุณหภูมิ ใช้เมื่อจุ่มลงในสื่อที่วัดได้จนถึงหน้าสัมผัสเชื่อมต่อ (ด้านล่าง)
    เครื่องวัดอุณหภูมิมีอุปกรณ์แม่เหล็กซึ่งจุดทำงานของหน้าสัมผัสเปลี่ยนแปลงในช่วงของช่วงอุณหภูมิทั้งหมด
    เทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรคอนแทคและคอนแทคเตอร์ความร้อนทำงานในกระแสตรงและ กระแสสลับในโหมดไร้ประกาย โหลดไฟฟ้าที่อนุญาตบนหน้าสัมผัสของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่เกิน 1 W ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 220 V และกระแสไฟ 0.04 A สำหรับการรวมในวงจรไฟฟ้าคอนแทคเตอร์ความร้อนมีตัวนำแบบยืดหยุ่นบัดกรี เครื่องวัดอุณหภูมิเชื่อมต่อกับวงจรโดยใช้หน้าสัมผัสภายใต้ฝาครอบที่ถอดออกได้
  • ดิจิทัล
    ดิจิตอล เช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิ ข้อดีของเทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลคือมีขนาดเล็กและมีอุณหภูมิที่วัดได้หลากหลายขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายนอกที่ใช้ เซ็นเซอร์อุณหภูมิภายนอกสามารถใช้เป็นเทอร์โมคัปเปิลได้ หลากหลายชนิดและเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานมี หลากหลายรูปแบบและขอบเขตการใช้งาน ตัวอย่างเช่น มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายนอกสำหรับวัตถุที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็ง เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลเป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงและมีความเร็วสูง เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลใช้ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลที่ทำงานบนหลักการมอดูเลต พารามิเตอร์เทอร์โมมิเตอร์ในแง่ของข้อผิดพลาดในการวัดจะถูกกำหนดโดยเซ็นเซอร์ทั้งหมด เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลสามารถใช้สำหรับใช้ในครัวเรือนและเพื่อการเฝ้าติดตาม กระบวนการทางเทคโนโลยีในการก่อสร้างรวมทั้งการก่อสร้างถนนตลอดจนในอุตสาหกรรมก่อสร้าง เกษตรกรรม,งานไม้,อาหารและอุตสาหกรรมอื่นๆ เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอลมีหน่วยความจำในการวัดและสามารถให้โหมดการสังเกตได้หลายแบบ
  • การควบแน่น
    เทอร์โมมิเตอร์แบบควบแน่นตระหนักถึงการพึ่งพาความยืดหยุ่นของไออิ่มตัวของของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำต่ออุณหภูมิ เนื่องจากของเหลวที่ใช้ (เมทิลคลอไรด์, เอทิลอีเทอร์, เอทิลคลอไรด์, อะซิโตน, ฯลฯ) ขึ้นต่อกันเหล่านี้ไม่สัมพันธ์กัน ดังนั้น เครื่องชั่งเทอร์โมมิเตอร์จึงไม่เท่ากัน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้มีความไวสูงกว่าตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ที่เป็นของเหลวในแก๊ส ในเทอร์โมมิเตอร์แบบควบแน่น ความดันของไออิ่มตัวจะถูกวัดเหนือพื้นผิวของของเหลวที่เติมระบบความร้อนไม่เต็มที่เพราะ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไม่สมส่วน - เครื่องมือมีมาตราส่วนไม่เท่ากัน ขีด จำกัด การวัดตั้งแต่ -25 ถึง 300 C
  • แก๊ส
    หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันของสารเทอร์โมเมตริก (ทำงาน) ซึ่งไม่สามารถขยายตัวได้อย่างอิสระเมื่อถูกความร้อน เทอร์โมมิเตอร์วัดค่าแก๊สขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันของแก๊สที่อยู่ในระบบระบายความร้อนแบบปิดอย่างผนึกแน่น ในเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊ส (โดยปกติคือปริมาตรคงที่) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันในช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ตั้งแต่ - 120 ถึง 600 ° C เครื่องชั่งอุณหภูมิสมัยใหม่สร้างขึ้นจากการวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊ส กระบวนการวัดประกอบด้วยการนำถังแก๊สเข้าสู่สภาวะสมดุลทางความร้อนกับความร้อนที่กำลังวัดอุณหภูมิอยู่ และในการฟื้นฟูปริมาตรแก๊สเดิม เทอร์โมมิเตอร์แก๊สความแม่นยำสูงเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน จำเป็นต้องคำนึงถึงความไม่สมบูรณ์ของก๊าซ การขยายตัวทางความร้อนของกระบอกสูบและท่อต่อ การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของก๊าซภายในกระบอกสูบ (การดูดซับและการแพร่กระจายของก๊าซ) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามท่อต่อ
    ข้อดี: ขนาดของอุปกรณ์เกือบจะเท่ากัน
    ข้อเสีย: ความเฉื่อยค่อนข้างมากและ ขนาดใหญ่หลอดไฟ
  • แอลกอฮอล์
    เทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์เป็นของเทอร์โมมิเตอร์แบบขยายตัวและเป็นชนิดย่อยของเทอร์โมมิเตอร์แบบเหลว หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์นั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของของเหลวและของแข็งเมื่อทำการวัดอุณหภูมิ ดังนั้นเทอร์โมมิเตอร์นี้จึงใช้ความสามารถของของเหลวที่อยู่ในหลอดแก้วเพื่อขยายและหดตัว โดยทั่วไปแล้ว หลอดแก้วฝอยจะสิ้นสุดด้วยการขยายตัวเป็นทรงกลมซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บของเหลว ความไวของเทอร์โมมิเตอร์ดังกล่าวสัมพันธ์ผกผันกับพื้นที่ ภาพตัดขวางเส้นเลือดฝอยและเป็นเส้นตรง - เกี่ยวกับปริมาตรของถังและความแตกต่างในค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของของเหลวและแก้วที่กำหนด ดังนั้นเทอร์โมมิเตอร์แบบละเอียดอ่อนจึงมีอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่และหลอดบาง และของเหลวที่ใช้ในนั้นขยายตัวเร็วกว่ามากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากกว่าแก้ว เอทานอลใช้ในเทอร์โมมิเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัด อุณหภูมิต่ำ. ความแม่นยำของเครื่องวัดอุณหภูมิแอลกอฮอล์แบบแก้วมาตรฐานที่ทดสอบแล้ว ± 0.05 ° C เหตุผลหลักข้อผิดพลาดนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในคุณสมบัติความยืดหยุ่นของแก้ว ทำให้ปริมาตรของแก้วลดลงและเพิ่มจุดอ้างอิง นอกจากนี้ ข้อผิดพลาดอาจเกิดขึ้นจากการอ่านค่าที่ไม่ถูกต้อง หรือเนื่องจากการวางเทอร์โมมิเตอร์ไว้ในที่ที่อุณหภูมิไม่ตรงกับอุณหภูมิของอากาศจริง ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมอาจเกิดขึ้นเนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างแอลกอฮอล์กับผนังแก้วของหลอด ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว ของเหลวบางส่วนจะยังคงอยู่บนผนัง นอกจากนี้แอลกอฮอล์ในแสงยังช่วยลดปริมาณแอลกอฮอล์อีกด้วย
  • ไบเมทัลลิก
    โครงสร้างของพวกเขาขึ้นอยู่กับความแตกต่างในการขยายตัวทางความร้อนของสารที่ทำเพลตขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนที่ใช้ เทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิกใช้ในการวัดอุณหภูมิในตัวกลางที่เป็นของเหลวและก๊าซ รวมทั้งในเรือเดินทะเลและแม่น้ำ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
    ในกรณีทั่วไป เทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิกประกอบด้วยแถบโลหะบางๆ สองแถบ เช่น ทองแดงและเหล็ก ซึ่งจะขยายตัวไม่เท่ากันเมื่อถูกความร้อน พื้นผิวเรียบของเทปเข้ากันได้พอดี ระบบ bimetallic ดังกล่าวบิดเป็นเกลียวซึ่งปลายด้านหนึ่งของเกลียวนี้ได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนา เมื่อถูกความร้อนหรือเย็น เกลียวริบบอนที่ทำด้วยโลหะต่างกันจะขยายตัวหรือหดตัวต่างกัน ดังนั้นเกลียวจะคลายหรือบิดให้แน่นขึ้น ด้วยตัวชี้ซึ่งติดอยู่กับปลายเกลียวอิสระ เราสามารถตัดสินขนาดของการเปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างของเทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิกคือเทอร์โมมิเตอร์แบบห้องที่มีหน้าปัดทรงกลม
  • ควอตซ์
    เครื่องวัดอุณหภูมิแบบควอตซ์ขึ้นอยู่กับ การพึ่งพาอุณหภูมิความถี่เรโซแนนซ์ของเพียโซควอทซ์ เซ็นเซอร์ของเทอร์โมมิเตอร์แบบควอตซ์เป็นเครื่องสะท้อนเสียงแบบผลึกซึ่งทำขึ้นในรูปแบบของดิสก์หรือเลนส์บาง ๆ ที่วางไว้ในปลอกหุ้มที่ปิดสนิทซึ่งบรรจุฮีเลียมที่ความดันประมาณ 0.1 มม. RT เพื่อให้การนำความร้อนได้ดีขึ้น ศิลปะ. (เส้นผ่านศูนย์กลางปลอก 7-10 มม.) ในส่วนกลางของเลนส์หรือดิสก์จะใช้อิเล็กโทรดกระตุ้นสีทองและตัวยึด (สายนำ) จะอยู่ที่ขอบ
    ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการอ่านนั้นพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงความถี่และปัจจัยด้านคุณภาพของเรโซเนเตอร์เป็นหลัก ซึ่งจะลดลงระหว่างการทำงานอันเนื่องมาจากการเกิดรอยแตกขนาดเล็กจากการให้ความร้อนและความเย็นเป็นระยะ
    วงจรที่วัดได้ของเทอร์โมมิเตอร์แบบควอตซ์ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ที่รวมอยู่ในวงจรป้อนกลับเชิงบวกของแอมพลิฟายเออร์และเครื่องวัดความถี่ ข้อเสียที่สำคัญของเทอร์โมมิเตอร์แบบควอตซ์คือความเฉื่อย ซึ่งใช้เวลาไม่กี่วินาที และการทำงานที่ไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 C เนื่องจากความสามารถในการทำซ้ำที่เพิ่มขึ้นไม่ได้

ในรูป 75c แสดงเทอร์โมมิเตอร์ที่วัดการขยายตัวของก๊าซ ปรอทหยดหนึ่งล็อคปริมาตรของอากาศแห้งในเส้นเลือดฝอยโดยปิดปลายไว้ เมื่อทำการวัด เทอร์โมมิเตอร์ทั้งหมดจะต้องแช่อยู่ในสื่อ การเคลื่อนที่ของหยดปรอทในเส้นเลือดฝอยบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรของก๊าซ เส้นเลือดฝอยมีมาตราส่วนที่มีเครื่องหมาย 0 และ 100 สำหรับจุดน้ำแข็งละลายและน้ำเดือด เช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท

เทอร์โมมิเตอร์ดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการตรวจวัดที่แม่นยำมาก ๆ เราต้องการพูดถึงเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สเพื่ออธิบายแนวคิดทั่วไปให้กระจ่าง เทอร์โมมิเตอร์ชนิดนี้แสดงในรูปที่ 75บ. บารอมิเตอร์ปรอท AB วัดความดันของปริมาตรคงที่ของก๊าซในกระบอกสูบ C แต่แทนที่จะทำเครื่องหมายความสูงของคอลัมน์ปรอทในบารอมิเตอร์ในหน่วยความดัน เราทำเครื่องหมายด้วย 0 เมื่อกระบอกสูบอยู่ในน้ำแข็งละลาย และ 100 เมื่อ ในน้ำเดือด ฉันวาดมาตราส่วนเซลเซียสทั้งหมดบนพวกมัน จากกฎของบอยล์ แสดงว่ามาตราส่วนของเทอร์โมมิเตอร์แสดงในรูปที่ 75b ควรเหมือนกับเทอร์โมมิเตอร์ในรูปที่ 75 ก.

การใช้เทอร์โมมิเตอร์แก๊ส
เมื่อทำการปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์แก๊สที่แสดงในรูปที่ 76 เราแช่กระบอกสูบในน้ำแข็งละลายและทำเครื่องหมาย 0 บนมาตราส่วนบารอมิเตอร์ จากนั้น เราทำซ้ำขั้นตอนทั้งหมดโดยแทนที่น้ำแข็งด้วยน้ำเดือด เราได้คะแนน 100 โดยใช้มาตราส่วนที่กำหนดไว้ในลักษณะนี้ เราสร้างกราฟของความดันเทียบกับอุณหภูมิ (หากต้องการ ความดันสามารถแสดงเป็นหน่วยความสูงของคอลัมน์ปรอทได้) จากนั้นลากเส้นตรงผ่านจุด O และ 100 และดำเนินการต่อหากจำเป็น นี่จะเป็นเส้นตรงที่กำหนดอุณหภูมิในมาตราส่วนก๊าซและให้ ค่ามาตรฐาน 0 และ 100 ที่จุดที่น้ำแข็งละลายและน้ำเดือด ตอนนี้ เทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สจะช่วยให้เราสามารถวัดอุณหภูมิได้หากเราทราบความดันของแก๊สในกระบอกสูบที่อุณหภูมินั้น เส้นประในรูปที่ 76 แสดงวิธีหาอุณหภูมิของน้ำที่แรงดันแก๊ส 0.6 mHg

หลังจากที่เราเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สเป็นมาตรฐานแล้ว เราก็สามารถเปรียบเทียบปรอทและกลีเซอรีนกับปรอทได้ จึงพบว่าการขยายตัวของของเหลวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่วัดโดยเทอร์โมมิเตอร์แบบแก๊สนั้นค่อนข้างไม่เป็นเส้นตรง การอ่านเทอร์โมมิเตอร์ทั้งสองประเภทมีความแตกต่างกันระหว่างจุด 0 ถึง 100 ซึ่งได้ข้อตกลงตามคำจำกัดความ . แต่ปรอทที่แปลกพอให้เส้นตรงเกือบเป็นเส้นตรง ตอนนี้ เราสามารถกำหนด "ศักดิ์ศรี" ของปรอทได้: "ในระดับอุณหภูมิแก๊ส ปรอทจะขยายตัวเท่าๆ กัน" ความบังเอิญที่น่าอัศจรรย์นี้แสดงให้เห็นว่าครั้งหนึ่งเราเลือกได้ดีมาก - นั่นคือเหตุผลที่ตอนนี้เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทธรรมดาสามารถนำมาใช้โดยตรง วัดอุณหภูมิ

มีอะไรให้อ่านอีกบ้าง