Lämpömittari

Wikipedia

Lämpömittari on laite, jota käytetään aineen lämpötilan mittaamiseen. Mittareita on monenlaisia eri käyttötarkoituksiin. Lämpömittarin keksijänä pidetään Galileo Galileita, joka keksi alkeellisen lämpömittarin v. 1593.

Sisällysluettelo 1 Nestepohjainen lämpömittari 2 Bimetallilämpömittari 3 Elektroninen lämpömittari 4 Infrapunalämpömittari 5 Muita lämpömittareita 6 Katso myös

[muokkaa] Nestepohjainen lämpömittari

Nestepohjainen lämpömittari on yksinkertaisimpia lämpömittarimalleja. Se koostuu nestesäiliöstä, säiliöön liitetystä putkesta ja putken viereen asetetusta asteikosta. Nestesäiliö on täytetty aivan täyteen ja myös putki on osaksi nesteen täyttämä. Mittarin toiminta perustuu nesteen lämpölaajenemiseen: lämpötilan noustessa nesteen tilavuus kasvaa ja neste laajenee putkeen. Mittarin asteikko on kalibroitu niin, että nestepinnan korkeus suoraan osoittaa lämpötilan. Mittarin asteväli määräytyy nesteen lämpölaajenemiskertoimesta sekä säiliön tilavuuden ja putken poikkipinta-alan suhteesta. Tehtaalla nestettä täytetään niin paljon, että nesteen pinta asettuu putkessa oikealle kohdalle kalibrointilämpötilassa.

Nesteenä käytetään yleisesti värjättyä petrolia sen laajan lämpötilojen siedon ja tasaisen lämpölaajenemisen vuoksi. Myös etanolia eli spriitä käytetään varsinkin sellaisissa lämpömittareissa, joilla on mitattava hyvin alhaisia lämpötiloja. Aiemmin käytettiin yleisesti myös elohopeaa, erityisesti kuumemittareissa mutta elohopean myrkyllisyyden vuoksi sen käytöstä ollaan luopumassa. -Värjätty alkohooli myös näkyy paremmin lasin läpi.

[muokkaa] Bimetallilämpömittari

Bimetallisella metallikierukalla toimiva mittari on toinen hyvin yksinkertainen malli. Se perustuu metallien lämpölaajenemiseen. Metallikierukkaan on toisiinsa kiinnitetty kaksi eri metalleista, tavallisimmin teräksestä ja kuparista, valmistettua kierukkaa, jotka näin yhdistettyinä näyttävät yhdeltä kappaleelta, ja koska eri metalleilla on erisuuri lämpölaajenemiskerroin, kierukka vääntyy eri lämpötiloissa eri asentoihin ja kääntää viisaria. Tyypillisiä kuluttajakäytössä olevia bimetallilämpömittareita ovat saunojen lämpömittarit. Koska mittareissa ei ole lasia, ei niiden rikkoontumisesta tule lasinsiruja saunojille. Koska toisaalta taas saunassa voi olla jopa 120 C -asteen lämpö, lasinen lämpömittari edellyttäisi erikosilasia, jotta lämpölaajeminen ei särkisi mittalasia. Bimetallilämpömittareita käytetään myös erilaisissa mainoslahjalämpömittareissa, joiden valmistuskustannusten tulee olla halpoja.

[muokkaa] Elektroninen lämpömittari

Pääartikkeli: Vastuslämpötila-anturi

Pääartikkeli: Termopari

Sähköinen lämpömittari voi perustua esimerkiksi joidenkin materiaalien sähkövastuksen suureen lämpötilariippuvuuteen. Tällaisesta materiaalista valmistettuja vastuksia kutsutaan NTC- ja PTC-vastuksiksi (Negative ja Positive Temperature Coefficient) ja lämpötila voidaan määrittää mittaamalla niiden vastusarvo.

Toinen käytetty periaate on metalliparista muodostettu termoelementti, jonka jännitettä mitataan.

[muokkaa] Infrapunalämpömittari

Pintalämpötilaa, esimerkiksi seinän lämpötilaa, voidaan mitata infrapunalämpömittarilla, joka mittaa kohteen lähettämää lämpösäteilyä infrapunasäteilylle herkän anturin avulla.

Kaikki kappaleet säteilevät heikkoa infrapuna- eli lämpösäteilyä, joka on näkyvää valoa pitkäaaltoisempaa sähkömagneettista säteilyä. Vaikka sitä ei voi ihmissilmin nähdä, sitä voidaan havainnoida oikealla laitteistolla samalla tavoin kuin ihminen näkee valoa. Säteilyn aallonpituusjakauma ja voimakkuus riippuvat kappaleen lämpötilasta.

Lämpökamerassa on infrapunasäteilylle herkkä valokenno ja sillä voidaan tuottaa televisiokuvan tapaisia lämpökuvia. Lämpökamera tavallaan muuttaa infrapunasäteilyn ihmissilmälle sopivaksi. Näin saadaan kuvia eri kappaleiden lämpötiloista.

[muokkaa] Muita lämpömittareita

• Akustisessa lämpömittarissa hyödynnetään äänen nopeuden riippuvuutta lämpötilasta.

[muokkaa] Katso myös

• Vastuslämpötila-anturi
• Termopari