เทอร์โมมิเตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการ: ลักษณะ, ประเภท, ประวัติ
เครื่องวัดอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิที่แน่นอนของสาร โดยความสามารถในการวัดอุณหภูมิผ่านเทอร์โมมิเตอร์ก็สามารถควบคุมได้ เครื่องมือนี้ผลิตขึ้นเพื่อคำนวณทั้งอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง
มีวัสดุที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่แตกต่างกันเช่นโลหะบางชนิดเช่นปรอท (สารของเหลว)
ด้วยเหตุนี้เครื่องวัดอุณหภูมิได้รับการออกแบบด้วยหลอดมักจะแก้วซึ่งมีปรอทอยู่ภายใน
ด้านนอกมีอุณหภูมิเขียนที่สามารถวัดได้ นอกจากนี้ที่ปลายด้านหนึ่งยื่นปลายโลหะที่จะสัมผัสกับสิ่งที่จะต้องวัด
เมื่อปลายโลหะสัมผัสกับสารปรอทจะเริ่มขยายตัวเมื่อคุณรู้สึกถึงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน
สิ่งนี้ทำให้มันเพิ่มขึ้นไปตามหลอดผ่านสเกลตัวเลขจนกระทั่งหยุดที่ตัวเลขนั้นซึ่งจะบ่งบอกถึงอุณหภูมิที่สารตั้งอยู่
นี่คือคำอธิบายของเทอร์โมมิเตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่ทันสมัย ก่อนหน้านี้หลอดมีการเปิดในปลายด้านหนึ่งซึ่งจะจมอยู่ในของเหลว (น้ำกับแอลกอฮอล์) ที่จะวัด
ภายในหลอดเป็นทรงกลมที่เพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของของเหลว
ประวัติของเทอร์โมมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการ
เครื่องวัดอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการเกิดจากความทะเยอทะยานในการวัดอุณหภูมิโดยทั่วไป แนวคิดแรกของเครื่องมือในการวัดอุณหภูมินั้นเกิดจากกาลิเลโอกาลิลีซึ่งในปี 1593 ได้สร้างวิธีการวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในน้ำ นี่คือสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันเป็น thermoscope
ในปีค. ศ. 1612 ชาวอิตาเลียน Santorio Santorio ได้เพิ่มตัวเลขในแนวคิดของกาลิเลโอกาลิลี นี่ถือเป็นวิธีแรกในการวัดอุณหภูมิทางคลินิก
อย่างไรก็ตาม Fernando II, Duke of Tuscany ได้ดัดแปลงการออกแบบของ Galilei และ Santorio ในปี 1654 การดัดแปลงของพวกเขาประกอบด้วยการปิดปลายทั้งสองด้านของหลอดและเปลี่ยนน้ำด้วยแอลกอฮอล์เพื่อกำหนดอุณหภูมิ แม้จะมีการปฏิรูป แต่ก็ไม่ใช่เทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้งานได้เช่นกัน
คนที่เปลี่ยนเทอร์โมมิเตอร์เป็นโมเดลที่ทันสมัยคือ Daniel Gabriel Fahrenheit ในปี ค.ศ. 1714 ชายผู้นี้ตัดสินใจเปลี่ยนของเหลวที่ใช้โดยปรอท ด้วยวิธีนี้มันเป็นไปได้ที่จะวัดอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและสูงกว่า
เครื่องชั่งวัด
มีเครื่องชั่งหลายประเภทที่เครื่องวัดอุณหภูมิสามารถทำเครื่องหมายอุณหภูมิได้ไม่ว่าจะอยู่ในห้องปฏิบัติการหรือไม่ เครื่องชั่งมีดังต่อไปนี้:
- เซลเซียสหรือเซนติเกรด (ºC) สร้างโดย Anders Celsius นักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน ในปี ค.ศ. 1742 เขาเสนอมาตราส่วนจาก 0 ºCถึง 100 ºC, 0 แทนอุณหภูมิต่ำสุดและ 100 สูงสุด
- Fahrenheit (ºF) ซึ่งได้รับการตั้งชื่อโดยผู้สร้างคือ Daniel Fahrenheit ในปี 1724 สเกลนี้คือ 180 ดิวิชั่นเป็น32ºFเป็นจุดที่เย็นที่สุดและ212ºFเป็นจุดที่ร้อนแรงที่สุด ฟาเรนไฮต์สร้างมาตราส่วนนี้โดยใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงความร้อนของร่างกายมนุษย์วัดที่ 98.6 ºF
- เคลวิน (ºK) เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้อันนี้ยังมีชื่อของนักประดิษฐ์ลอร์ดเคลวิน (วิลเลียมทอมสัน) มาตราส่วนนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปีค. ศ. 1848 และขึ้นอยู่กับระดับเซลเซียส
การบำรุง
อาจคิดได้ว่าเทอร์โมมิเตอร์ไม่ต้องการการบำรุงรักษาใด ๆ เนื่องจากทำงานได้กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับเครื่องมือวัดอื่น ๆ เครื่องวัดอุณหภูมิต้องได้รับการสอบเทียบเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการทำงาน
มีเทอร์โมมิเตอร์บางตัวที่ใช้ในการสอบเทียบ บางครั้งการสอบเทียบสามารถทำได้ที่บ้าน แต่หากไม่สามารถทำได้ก็จำเป็นต้องติดต่อผู้เชี่ยวชาญ
ชนิด
เครื่องวัดอุณหภูมิส่วนใหญ่ทำงานในลักษณะเดียวกัน อย่างไรก็ตามแม้ว่าวัตถุประสงค์ของมันจะเหมือนกัน (นั่นคือการวัดอุณหภูมิเพื่อให้สามารถควบคุมมันได้) มีเทอร์โมมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการหลายประเภทและบางแบบมีดังต่อไปนี้:
เทอร์โมมิเตอร์เหลวในแก้ว
ประเภทนี้พบมากที่สุด เป็นหลอดแก้วปิดผนึกที่มีสารปรอทหรือแอลกอฮอล์แดงอยู่ภายในเนื่องจากมีการศึกษาถึงอันตรายจากการสัมผัสกับสารปรอท
ของเหลวทั้งสองประเภทนี้ทำปฏิกิริยากับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิไม่ว่าจะโดยการหดตัวถ้ามันอยู่ในระดับต่ำหรือขยายตัวถ้ามันอยู่ในระดับสูง
โดยปกติแล้วเทอร์โมมิเตอร์ประเภทนี้จะแสดงในระดับเซลเซียส แต่ก็สามารถพบได้ในระดับฟาเรนไฮต์
เครื่องวัดอุณหภูมิด้วยฟอยล์ bimetallic
เทอร์โมมิเตอร์ที่มีแผ่น bimetallic นั้นเกิดขึ้นตามที่ชื่อบอกไว้โดยมีแผ่นโลหะสองแผ่นที่เชื่อมติดกัน แต่ทำปฏิกิริยาต่างกัน แผ่นเหล่านี้โค้งงอเมื่อพวกเขาสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
การเคลื่อนไหวนั้นถูกรับรู้โดยเกลียวซึ่งแปลผ่านเข็มระดับของอุณหภูมิที่วัด
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอลผลิตด้วยไมโครชิปที่ได้รับข้อมูลที่จับโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่ออุณหภูมิ ไมโครชิปรับและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อแสดงผลลัพธ์ตัวเลขบนหน้าจอ
นอกจากนี้คุณสมบัติที่ได้เปรียบของรุ่นนี้คือมันไม่ได้มีองค์ประกอบใด ๆ ที่อาจเป็นอันตรายต่อชีวิต
เครื่องวัดอุณหภูมิเหล่านี้ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสามารถทำได้มากกว่าการวัดอุณหภูมิ ยิ่งฟังก์ชั่นของมันมีค่าใช้จ่ายมาก
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดที่รู้จักกันว่าเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด pyrometer หรือเครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสแตกต่างจากเครื่องวัดอุณหภูมิชนิดอื่น ๆ โดยการวัดการแผ่รังสีความร้อนและอุณหภูมิไม่เป็นเช่นนั้น
ด้วยเทคโนโลยีอินฟราเรดในตัวมันสามารถวัดอุณหภูมิของสิ่งที่คุณต้องการโดยไม่ต้องสัมผัสหรืออยู่ใกล้มัน
ดังนั้นเทอร์โมมิเตอร์นี้จึงใช้งานได้เพื่อวัดสารหรือวัตถุที่ไม่แนะนำให้สัมผัส
เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน
อุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์ชนิดนี้วัดจากความต้านทานไฟฟ้าและลวดแพลตตินัมหรือวัสดุบริสุทธิ์ชนิดอื่น ๆ ซึ่งตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
มีการพิจารณาว่าถึงแม้ว่าระดับที่ทำเครื่องหมายไว้นั้นมีความถูกต้อง แต่ก็ค่อนข้างช้า