Pomiar temperatury to jedna z podstawowych czynności kontrolnych wykonywanych w wielu procesach przemysłowych i laboratoryjnych. Urządzenia mierzące stosowane są właściwie we wszystkich systemach odpowiedzialnych za bezpieczną pracę urządzeń, optymalne warunki do przechowywania różnorakich substancji, utrzymanie optymalnego mikroklimatu w specjalistycznych pomieszczeniach itp. Znajdują zastosowanie w bardzo wielu gałęziach przemysłu, gdzie kluczowe znaczenie odgrywa stała kontrola warunków termicznych.
Specyfika, budowa i działanie sondy temperatury
Specyfika działania sondy temperatury, a więc i jej przeznaczenie, mogą być różne, jednakże budowa tych urządzeń mierniczych zasadniczo zawsze jest bardzo podobna. Z kolei ich funkcjonalność zależy od elementu pomiarowego, który stanowi kluczową część konstrukcji. Wykorzystuje różnorodne procesy (fizyczne, chemiczne czy właściwości materiałów) zachodzące w różnych temperaturach lub przy zmianie temperatur.
Kolejnym istotnym elementem są obwody przetwarzające sygnał (elektroniczne), których zadaniem jest przetwarzanie prostych sygnałów z elementu pomiarowego i ich późniejsze przetwarzanie na proste do odczytania informacje o wynikach dokonanych pomiarów.
Oprócz tego konstrukcja sond składa się również z elementów zasilających, które dostarczają energii do pracy, a także obudowy.
Elementy pomiarowe w sondach temperatury
Warto wrócić jeszcze do elementów pomiarowych, jakie występują w miernikach temperatury, takich jak sondy. Możemy wyróżnić kilka ich rodzajów. Zastosowanie znajduje przede wszystkim ogniwo termoelektryczne, które w swoim działaniu wykorzystuje zjawisko Seebecka. Na czym polega to zjawisko? Kiedy złącza dwóch metali (lub półprzewodników) mają różne temperatury, tworzy się między nimi siła elektromotoryczna. Zatem w urządzeniach mierniczych jeden przewód utrzymywany jest w stałej temperaturze, drugi z kolei umieszczony jest w miejscu dokonywania pomiarów. W ten sposób można precyzyjnie określić warunki termiczne.
Oprócz tego jako elementy pomiarowe wykorzystywane są czujniki rezystancyjne przewodnikowe, które działają na podstawie zmiany rezystancji metali (np. platyny) pod wpływem zmiany temperatury. Kolejnym przykładem są czujniki rezystancyjne półprzewodnikowe, które działają na podobnych zasadach, ale wykorzystują półprzewodniki, takie jak np. tlenki metali.