เครื่องวัดอุณหภูมิคืออะไร? ประเภทและการใช้งาน

หน่วยอุณหภูมิที่นิยมใช้:

• เซลเซียส (°C): เซลเซียสเป็นมาตราส่วนอุณหภูมิของระบบเมตริกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก นอกจากนี้ยังเป็นมาตรฐานสำหรับการวัดทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ในระดับนี้ น้ำจะแข็งตัวที่ 0°C และเดือดที่ 100°C ทำให้ใช้งานง่ายสำหรับการใช้ในชีวิตประจำวันและในทางวิทยาศาสตร์
• ฟาเรนไฮต์ (°F): ในระดับนี้ใช้กันโดยทั่วไปในสหรัฐอเมริกา พม่า และไลบีเรีย โดยวัดน้ำที่แข็งตัวที่อุณหภูมิ 32°F และเดือดที่ 212°F แม้ว่าจะไม่ค่อยพบเห็นทั่วโลก แต่ยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับการอ่านอุณหภูมิในชีวิตประจำวันในประเทศเหล่านี้
• เคลวิน (K): ในระดับนี้ เคลวินมีความสำคัญต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาฟิสิกส์ ซึ่งแตกต่างจากเซลเซียสและฟาเรนไฮต์ เคลวินเริ่มต้นที่ศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งเป็นจุดที่ไม่มีพลังงานความร้อนเหลืออยู่ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอุณหภูมิที่ต่ำมาก เช่น อุณหภูมิในอวกาศ น้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิ 273K และเดือดที่ 373K

1.เครื่องวัดอุณหภูมิแบบของเหลวในแก้ว

เทอร์โมมิเตอร์แบบคลาสสิกเหล่านี้มักบรรจุด้วยปรอทหรือแอลกอฮอล์ที่ย้อมสีเพื่อให้มองเห็นได้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ของเหลวจะขยายตัวและเคลื่อนขึ้นตามระดับที่ปรับเทียบแล้ว

• การใช้งานทั่วไป: สถานีตรวจอากาศ ใช้ในครัวเรือน การตั้งค่าทางการแพทย์บางอย่าง
• ข้อดี: การออกแบบที่เรียบง่าย ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
• ข้อเสีย: เปราะบาง ปรอทเป็นพิษ ปฏิกิริยาช้า

2. เทอร์โมมิเตอร์ดิจิตอล

เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบดิจิติลใช้เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ (โดยทั่วไปคือเทอร์มิสเตอร์หรือแบบเทอร์โมคัปเปิ้ล) เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เซ็นเซอร์เหล่านี้จะเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อความร้อน ซึ่งอุปกรณ์จะแปลงเป็นค่าดิจิตอล

• การใช้งานทั่วไป: ทางการแพทย์ (ช่องปาก หู หน้าผาก) ความปลอดภัยของอาหาร การตรวจสอบสภาพอากาศในร่ม/กลางแจ้ง
• ข้อดี: รวดเร็ว แม่นยำ อ่านง่าย
• ข้อเสีย: ต้องใช้แบตเตอรี่ อาจไวต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม

3. เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด (IR)

เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดวัดรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุหรือพื้นผิว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการอ่านอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส

• การใช้งานทั่วไป: ทางการแพทย์ (การสแกนหน้าผาก) การบำรุงรักษาในโรงงาน บริการอาหาร ระบบปรับอากาศและระบายอากาศ
• ข้อดี: เป็นการวัดแบบไม่สัมผัสให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็ว เหมาะสำหรับวัดความร้อนสำหรับวัตถุอันตรายหรือวัตถุที่เคลื่อนไหวเช่นสายพาน เพลาของมอเตอร์เป็นต้น
• ข้อเสีย: อาจแม่นยำน้อยลงบนพื้นผิวสะท้อนแสงหรือพื้นผิวมันวาว

4. เครื่องวัดอุณหภูมิแบบแถบไบเมทัลลิก

อุปกรณ์เหล่านี้ใช้โลหะสองชนิดที่เชื่อมติดกันซึ่งขยายตัวในอัตราที่แตกต่างกันเมื่อได้รับความร้อน ความแตกต่างในการขยายตัวทำให้แถบโค้งงอ ซึ่งทำให้เข็มเคลื่อนไปตามมาตราส่วน

• การใช้งานทั่วไป: ใช้ในเตาอบ เทอร์โมสตัท ตัวควบคุมอุณหภูมิในอุตสาหกรรม
• ข้อดี: ทนทาน กลไกเรียบง่าย
• ข้อเสีย: แม่นยำน้อยกว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิทัลหรือแบบของเหลว

5. เทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลทำจากโลหะต่างชนิดสองชนิดที่เชื่อมกันที่ปลายด้านหนึ่ง เมื่อได้รับความร้อนที่รอยต่อ จะเกิดแรงดันไฟฟ้าที่สามารถสัมพันธ์กับอุณหภูมิได้

• การใช้งานทั่วไป: กระบวนการทางอุตสาหกรรม เตาเผา เครื่องยนต์ อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์
• ข้อดี: ช่วงอุณหภูมิกว้าง ตอบสนองรวดเร็ว
• ข้อเสีย: ต้องมีการสอบเทียบ ความแม่นยำอาจแตกต่างกัน

6.กล้องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Imaging)

กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่จับภาพรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุและแปลงเป็นภาพที่มองเห็นได้ กล้องเหล่านี้ทำงานบนหลักการที่ว่าวัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมา และปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมาจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น ยิ่งวัตถุร้อนขึ้น ความถี่ของรังสีก็จะสูงขึ้น

• การใช้งานทั่วไป: กระบวนการทางอุตสาหกรรม เตาเผา ตรวจน้ำรั่วซึมในผนัง การตรวจความร้อนในระบบไฟฟ้า
• ข้อดี: เป็นการวัดแบบไม่สัมผัส มองเห็นเป็นภาพความร้อน ให้ความแม่นยำในระดับปานกลาง
• ข้อเสีย: อาจแม่นยำน้อยลงบนพื้นผิวสะท้อนแสงหรือพื้นผิวมันวาว