¿Cuáles son algunas formas de medir la temperatura?

Me disculparé de antemano por no responder a su pregunta … pero quiero compartir una historia relacionada:

Uno de mis profesores en la escuela de posgrado (Dr. Dan DeBra) dijo una vez, más o menos, “todos los instrumentos son, en primer lugar, termómetros, pero a veces también miden algo más”. Estaba hablando de medidores de deformación de compensación de temperatura, pero también estaba a cargo de un laboratorio de mecanizado de ultra precisión, el que construyó los giroscopios para la sonda de gravedad B.

La temperatura afecta el espaciamiento de los átomos y la “flojedad” de los electrones. Esto cambia el tamaño y las propiedades eléctricas de prácticamente todo. Es difícil no medir la temperatura.

Realmente el truco para hacer un buen termómetro es elegir un proceso que esté dominado por los cambios de temperatura y que sea insensible a otras cosas. Pero prácticamente, mides la temperatura comprando un instrumento apropiado. Puede ser algo así como un termómetro bimetálico de horno a base de resorte, un termopar, un termistor o un elegante circuito integrado. Tanto depende del rango de temperatura de interés, precisión, precisión y entorno químico que su pregunta es demasiado amplia para responder. Si desea toda la gama de respuestas, tal vez debería probar un libro como Advanced Temperature Measurement and Control, Segunda edición: Gregory K. McMillan: 9781936007387: Amazon.com: Libros

Comencemos por los termómetros domésticos. Estos son dispositivos técnicamente de expansión fluida, y hay dos tipos. El tipo de mercurio en vidrio y el tipo de alcohol en vidrio . Tanto el mercurio como el alcohol se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían; Dentro del tubo capilar de un termómetro, el líquido se mueve hacia arriba cuando aumenta la temperatura y hacia abajo cuando se reduce. Bueno, el vidrio también se expande cuando se calienta, pero el coeficiente de expansión del mercurio y el alcohol es mayor que el del vidrio. Estos líquidos se eligen porque no se adhieren al vidrio.

Los termopares consisten esencialmente en dos tiras o alambres hechos de diferentes metales y unidos en un extremo. Los pares de metales son Hierro / Constantan, Níquel / Cromo, Platino / Rodio, etc. Los cambios en la temperatura en la articulación inducen un voltaje entre los otros extremos. A medida que aumenta la temperatura, este voltaje de salida del termopar aumenta.

Los dispositivos de temperatura resistiva hacen uso del cambio en la resistencia eléctrica de un material cuando su temperatura cambia. Dos tipos principales son: los dispositivos metálicos y los termistores. Como su nombre indica, los RTD dependen del cambio de resistencia en un metal, y la resistencia aumenta más o menos linealmente con la temperatura. Los termistores se basan en el cambio de resistencia en un semiconductor de cerámica; La resistencia cae de forma no lineal con el aumento de la temperatura. (Termistores – resistencias térmicamente sensibles)

Los sensores infrarrojos son dispositivos sin contacto. Infieren la temperatura de forma remota midiendo la radiación térmica emitida por un material.

Los sensores de temperatura de cambio de color consisten en etiquetas, gránulos, crayones, pinturas, etc. cuyo color cambia una vez que se alcanza una temperatura determinada. Se utilizan, por ejemplo, en las fundiciones, donde simplemente dibujando una línea con un crayón en una barra de metal pueden ver el cambio en su temperatura a medida que se calienta o enfría.

El sensor de diodo de silicio es un dispositivo que se ha desarrollado específicamente para medir temperaturas muy bajas. Esencialmente, son dispositivos lineales donde la conductividad del diodo aumenta linealmente en regiones criogénicas.

Hay cuatro escalas estándar utilizadas para medir la temperatura.

Las unidades SI nos dan Celsius y Kelvin

Las unidades WTF nos dan Fahrenheit y Rankine (en realidad me gustan las unidades inglesas / imperiales pero el consenso global es que son unidades WTF)

Kelvin y Rankine son escalas absolutas (0K y 0R se refieren al cero absoluto)

Celsius se basa en agua (0C es agua congelada 100 está hirviendo)

Creo que Fahrenheit se basó en la anatomía humana (100F era originalmente humano sano, 0F era el límite inferior de temperatura del líquido de una mezcla de salmuera (sal + agua))

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