Bagaimana cara termometer berisi cairan (liquid-in-metal) bekerja?

Artikel ini memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan berikut, antara lain:

  • Bagaimana cara kerja termometer cair-dalam-logam?
  • Mengapa diameter dalam tabung melingkar harus disimpan sekecil mungkin?
  • Bagaimana jarak besar antara titik pengukuran dan indikator suhu dapat dicakup?
  • Apa yang harus diperhitungkan ketika perbedaan besar ketinggian harus diatasi antara titik pengukuran dan tampilan?

Dalam termometer cair-dalam-logam (juga disebut termometer diisi cairan ), cairan digunakan sebagai zat termometrik dengan cara yang sama seperti pada termometer cair-dalam-gelas . Namun, bukan ekspansi termal dari cairan yang diukur, melainkan peningkatan tekanan yang berjalan seiring dengan peningkatan suhu ketika cairan benar-benar menempati volume tertutup. Berbeda dengan termometer cair-dalam-kaca, volume cairan termometrik tetap konstan.
Termometer berisi cairan (termometer cair-logam)
Semakin tinggi suhu cairan, semakin kuat ia mencoba untuk memperluas dan semakin kuat peningkatan tekanan akan berada pada volume yang konstan. Karena itu prinsip ini dapat digunakan untuk menentukan suhu dari kenaikan tekanan pada skala yang dikalibrasi.
Termometer cair-dalam-logam (termometer diisi cair) menggunakan kenaikan tekanan cairan yang terjadi bersamaan dengan peningkatan suhu, jika volumenya tetap konstan!
Untuk termometer cair-dalam-logam, oleh karena itu tekanan harus diukur dan diubah menjadi nilai suhu dengan menggunakan skala yang dikalibrasi. Untuk tujuan ini, misalnya, tabung dibungkus menjadi koil dan diisi dengan cairan termometrik dan kemudian disegel di kedua sisi.
Potong termometer berisi cairan (termometer cair-dalam-logam)
Jika suhu cairan naik dan disertai tekanan, ia mencoba menekuk tabung spiral seperti pegas. Tabung semacam itu juga disebut sebagai tabung Bourdon . Deformasi elastis dari tabung pada kenaikan suhu secara langsung diterapkan pada penunjuk yang dapat diputar. Temperatur yang sesuai kemudian dapat dibaca dari skala yang dikalibrasi.

Agar tampilan suhu (pengukur) dan sensor suhu (tabung pengukur) dapat dipisahkan secara spasial, tabung Bourdon hanya memiliki diameter bagian dalam yang relatif kecil dan dengan demikian hanya berisi volume cairan yang kecil. Volume cairan terbesar adalah dalam tabung sensor itu sendiri (bohlam), yang terkena suhu yang akan diukur. Dengan demikian termometer bereaksi terutama terhadap perubahan suhu pada sensor dan bukan pada perubahan suhu pada rumahan.

Jika jarak yang jauh harus ditutup, termometer cair-logam juga dapat dilengkapi dengan tabung kapiler fleksibel yang ditempatkan di antara tabung Bourdon (pengukur) dan sensor suhu (bohlam). Namun, jika ketinggian yang sangat besar harus ditutup dengan tabung kapiler, gradien tekanan akibat tekanan hidrostatik mungkin harus dipertimbangkan, yang memalsukan hasil pengukuran.
Termometer berisi cairan dengan tabung kapiler fleksibel
Termometer berisi cairan juga dapat dilengkapi dengan kontak sakelar yang memicu sinyal listrik ketika suhu tertentu terlampaui atau undershot. Termometer semacam itu kemudian dapat digunakan dalam rekayasa kontrol.
Termometer berisi cairan dengan kontak sakelar
Namun, harus dicatat bahwa termometer cair-dalam-logam bereaksi relatif lambat terhadap perubahan suhu. Ini disebabkan oleh kapasitas panas yang relatif besar dari cairan termometrik, karena cairan umumnya memerlukan waktu yang relatif lama untuk beradaptasi dengan perubahan suhu. Pada titik ini, gas akan bereaksi jauh lebih cepat terhadap perubahan suhu daripada cairan. Untuk alasan ini, termometer gas-dalam-logam ( termometer diisi gas ) telah dikembangkan, yang akan dibahas lebih rinci dalam artikel berikutnya.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel