Historia pomiarów temperatury cz. II

Na początku XVIII wieku D.G. Fahrenheit opracował i wprowadził do użytku pierwszy szklany termometr rtęciowy. Jak rozwijała się dziedzina pomiaru temperatury w późniejszych latach? Prace postępowały wielotorowo, konstruowano i udoskonalano różnego rodzaju przyrządy do pomiaru temperatury.

Termometry rezystancyjne

Innowatorem w tej dziedzinie był C.W. Siemens. W 1871 roku przedstawił on pierwszy rezystancyjny czujnik platynowy. Metoda rezystancyjna bazuje na zjawisku zmian rezystancji przetworników lub półprzewodników prądu elektrycznego w zależności od temperatury. Choć czujnik ulegał kolejnym modyfikacjom, wyznaczył kierunek dalszych działań i rozwoju.
Rozwiązanie obecnie stosowane w termometrach zaproponował H.L. Callendar. Jest to czujnik rezystancyjny z platynowym uzwojeniem nawiniętym na kształtkę z miki. Zakres temperatur, w jakich może być wykorzystany, mieści się w przedziale od -220°C do 850°C. Najczęściej stosuje się układy z miernikiem cyfrowym. Działanie współczesnych termometrów przemysłowych opierane jest na dwóch metodach stałoprądowych – metodzie mostkowej i technicznej.

Termometry termoelektryczne

W tym samym czasie postępowały też prace nad termometrami termoelektrycznymi. Ich działanie bazowało na zjawisku zależności siły termoelektrycznej ogniwa termoelektrycznego od temperatury, odkrytym przez T.J. Seebecka w roku 1821. Przy pomiarach temperatury termoelement po raz pierwszy, w roku 1885, zastosował H. Le Chatelier. Kolejnym etapem prac nad przyrządem było wdrożenie bardziej trwałych i giętkich czujników płaszczyznowych o małych średnicach, zaprojektowanych z myślą o stosowaniu w konstrukcji reaktorów jądrowych. Wysoką dokładność pomiaru zapewniły dopiero układy kompensacyjne. W 1935 roku firma Leeds & Northrup rozpoczęła produkcję samoczynnych elektromechanicznych kompensatorów napięciowych o dokładności ±0,2%. Pod koniec lat pięćdziesiątych układ elektromechaniczny zastąpiono elektronicznym, a jeszcze później – fotoelektrycznym i półprzewodnikowym.

Termometry półprzewodnikowe

Rozwój termometrów półprzewodnikowych zapoczątkował M. Faraday, który od roku 1834 prowadził badania nad cieplnymi właściwościami półprzewodników. W roku 1930 dwie firmy zajęły się produkcją czujników półprzewodnikowych, były to Bell Telephone Company i Osram. Rok 1964 przyniósł ze sobą wydanie publikacji opisującej pierwsze zastosowania półprzewodnikowych układów scalonych, oferujących wysoką czułość w zakresie temperatur od -50°C do 150°C.
W czujnikach termoelektrycznych i rezystancyjnych stosuje się zintegrowane przetworniki pomiarowe zwane transmiterami. Ich zadaniem jest między innymi wzmacnianie sygnału pomiarowego i filtracja szumów.

Współczesna technologia

Najnowsza technologia zapewnia systemom pomiarowym temperatury korzystanie z zaawansowanych metod typu termometry kwarcowe, ultradźwiękowe i szumowe oraz termometry o stałych rozłożonych (światłowodowe, półprzewodnikowe i termoelektryczne).

Nowoczesne radiowe rejestratory temperatury z sondą

Obecnie stosowane urządzenia charakteryzują się coraz bardziej precyzyjnymi, cyfrowymi metodami przetwarzania sygnałów pomiarowych, które eliminują zakłócenia i umożliwiają zdalny pomiar temperatury. Czujniki można łatwo zaprogramować, dzięki czemu okazują się przydatne w wielu różnych zastosowaniach.
Wykorzystując komputer i odpowiednie oprogramowanie, jesteśmy w stanie wizualizować pozyskane dane, zapraszamy do przeczytania o naszym oprogramowaniu pomiarowym Sensodis, który służy do analizy danych pomiarowych, generowania powiadomień alarmowych oraz raportów w formie tabelarycznej i graficznej. Postęp technologiczny dostarcza zaawansowanych sposobów rejestracji i archiwizacji wyników pomiarowych, które są stosowane również w rejestratorach temperatury i wilgotności oferowanych przez firmę ACHEM.