6 Traductoare de temperatura

FIŞA DE LUCRU 8 (FL8)

Tema: Traductoare de temperatură

Măsurarea electrică a temperaturii prezintă importanţă nu numai în ceea ce priveşte mărimile termice: ea poate furniza, indirect, informaţii şi despre debite, presiuni joase, tensiuni, curenţi.
Un traductor de temperatură foarte simplu se realizează pornind de la proprietatea cunoscută a materialelor conductoare de a-şi modifica rezistivitatea, şi deci şi rezistenţa electrică, atunci când temperatura lor se modifică.
temp.JPG

Măsurând (prin metode cunoscute) rezistenţa electrică a unui conductor cu o anumită temperatură, se pot obţine informaţii despre valoarea temperaturii respective. Un astfel de traductor, numit termorezistor, poate fi realizat şi cu materiale semiconductoare şi în acest caz se numeşte termistor.

Constructiv, traductoarele rezistive de temperatură se pot realiza:

  • fie ca o înfăşurare, pe un suport izolant;
  • fie ca o peliculă (film) depusă pe o placă din aluminiu, oxidată (timbre termorezistive).

Pentru temperaturi foarte mari (mii de grade), măsurarea temperaturii se efectuează prin metode fără contact, adică prin pirometrie (în limba greacă, “piro” înseamnă foc).

Un pirometru măsoară energia termică radiată de un corp care are o anumită temperatură. Această energie, depinde evident, de temperatura corpului respectiv şi se propagă în spaţiu sub formă de unde electromagnetice.

Elementul sensibil al unui pirometru este o lampă cu filament de wolfram a cărui culoare poate fi modificată prin varierea curentului care trece prin filament.

Măsurarea se face prin comparaţie: pe imaginea suprafeţei radiante (care emite energie termică) se suprapune această lampă. Prin reglarea curentului din filament, se modifică temperatura acestuia, deci şi culoarea sa, până când imaginea filamentului dispare. În acest moment, temperatura măsurată este egală cu temperatura filamentului. Deci, valoarea curentului prin filament este o măsură a temperaturii suprafeţei radiante.

temp1.JPG dacă filamentul lămpii este mai închis decât suprafaţa radiantă, temperatura filamentului este mai mică decât temperatura de măsurat
temp2.JPG creşterea curentului prin filament produce încălzirea acestuia şi treptat, se ajunge la situaţia când filamentul nu se mai vede pentru că are aceeaşi culoare ca şi suprafaţa radiantă
temp3.JPG o nouă creştere a curentului prin filament produce o încălzire şi mai mare, iar filamentul începe să se vadă din nou, dar cu o nuanţă mai deschisă – chiar alb – faţă de suprafaţa caldă

1. Analizaţi principiul de măsurare a temperaturii cu pirometrul şi precizaţi ce influenţă are sensibilitatea vizuală a operatorului asupra determinării.

2. În activitatea cotidiană, oamenii utilizează frecvent termometre. Acestea sunt traductoare neelectrice care transformă temperatura într-o deplasare. Cum se obţine această deplasare?

ŞTIAŢI CĂ
- în tehnică, măsurarea temperaturilor se efectuează într-o gamă largă de valori, de la zecimi de grad, la zeci de mii de grade, măsurătorile curente fiind situate, de regulă, în intervalul 70 … 4000 K?

- traductoarele de temperatură se caracterizează, în general, printr-un timp de răspuns mare: acest timp este necesar stabilirii echilibrului termic între elementul sensibil al traductorului şi corpul a cărui temperatură se determină?