เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer) เป็นเครื่องมือสากลที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิ อุณหภูมิ และความร้อนเป็นคำสองคำที่มักทำให้ผู้คนสับสน ตัวอย่างเช่น คุณจะอธิบายความร้อนของวัตถุได้อย่างไร อะไรเป็นตัววัด หรือพื้นฐานของความร้อนนั้น คำตอบคืออุณหภูมิ ความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน และมีหน่วยเป็นจูล ในทางกลับกันอุณหภูมิเป็นตัววัดความร้อนนั้น ซึ่งหมายความว่าถ้าความร้อนมากขึ้น อุณหภูมิก็จะมากขึ้นเช่นกัน แต่เราจะวัดได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า “เทอร์โมมิเตอร์” เพื่อวัดระดับความร้อนของวัตถุใดๆ
เทอร์มอมิเตอร์วิทยาศาสตร์ สำหรับการวัดในห้องปฏิบัติการ และวิทยาศาสตร์ ช่วยให้การวัดแม่นยำในห้องปฏิบัติการของคุณ มี Thermometer ทางวิทยาศาสตร์ให้เลือกค่อนข้างน้อย เครื่องมือวัดอุณหภูมิสำหรับห้องปฏิบัติการ สามารถใช้ได้กับการใช้งานทางวิทยาศาสตร์จำนวนมาก และสามารถพบได้ในห้องปฏิบัติการเกือบทั้งหมด
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดสอบทางเภสัชกรรม สิ่งแวดล้อม อาหาร และปิโตรเลียม ในขณะที่ในห้องปฏิบัติการสามารถวัดว่าตัวอย่าง หรือสภาพแวดล้อมร้อน หรือเย็นเพียงใด ช่วงการวัดอาจแตกต่างกันอย่างมากระหว่างรุ่นต่างๆ
ชนิดของเทอร์โมมิเตอร์วิทยาศาสตร์
แบบปรอทเหลว
เครื่องมือชนิดนี้ทำจากแก้วที่ปิดสนิท และมีของเหลวอยู่ภายใน ซึ่งปกติแล้วจะเป็นปรอท หรือแอลกอฮอล์เติมด้วยสีแดง ซึ่งปริมาตรของของเหลวจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ของเหลวจะขยายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เพิ่มขึ้นในหลอด และแสดงอุณหภูมิ เมื่อเลือกซื้อเครื่องวัดแบบปรอทเหลว มีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณา ได้แก่วัสดุในหลอดแก้ว แก๊ส หรือของเหลว วัสดุของท่อ ซึ่งเป็นแก้ว หรือโลหะ
แบบ Bimetallic
เครื่องวัดชนิดนี้ประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่เชื่อมติดกัน และขยายตัวในอัตราที่ต่างกันเมื่อได้รับความร้อน เนื่องจากโลหะทั้งสองขยายตัวตามความยาวที่แตกต่างกัน จึงถูกบังคับให้โค้งงอ การเคลื่อนที่นี้ทำให้เข็มขยับไปใช้ยังตำแหน่งของอุณหภูมิที่ถูกตั้งค่าปรับเทียบแล้ว ซึ่งจะระบุอุณหภูมิให้ผู้ใช้ทราบบนหน้าปัด
- ข้อดี: ราคาถูก ทนทาน ใช้งานง่าย และติดตั้ง แม่นยำในอุณหภูมิที่หลากหลาย
- ข้อเสีย: ไม่แม่นยำเมื่อเทียบเท่ากับแบบดิจิตอล
Thermometer แบบดิจิตอล
อุปกรณ์วัดอุณหภูมิโดยใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ข้อมูลที่จับได้จะถูกส่งไปยังไมโครชิปที่ประมวลผล และแสดงเป็นตัวเลขบนหน้าจอดิจิทัล ใช้งานง่าย รวดเร็ว แม่นยำ และราคาไม่แพง
หลักการทำงานใช้เซนเซอร์อุณหภูมิแบบดิจิตอลสมัยใหม่ มีหลายประเภทด้วยกัน โดยส่วนใหญ่จะเป็นแบบที่เรียกว่า ‘ตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน (RTD) เทอร์โมคัปเปิล และเทอร์มิสเตอร์ ซึ่งแต่ละประเภทจะอาศัยกฎเกณฑ์ทางอุณหพลศาสตร์ที่เกี่ยวข้องแต่ต่างกัน สำหรับหลักการทำงาน ดูรายละเอียดเทอร์โมมิเตอร์ดิจิตอล
เครื่องวัดอุณหภุมิแบบเทอร์โมคัปเปิล
เครื่องวัดอุณหภูมิชนิดนี้ประกอบด้วยขาลวดสองเส้น ที่ทำจากโลหะที่แตกต่างกัน ขาของลวดเชื่อมเข้าด้วยกันที่ปลายด้านหนึ่ง ทำให้เกิดรอยต่อของลวดสองเส้น เรอยต่อนี้เป็นตำแหน่งวัดอุณหภูมิ เมื่อรอยต่อพบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น แรงดันไฟฟ้าสามารถตีความ เพื่อคำนวณเป็นอุณหภูมิ และแสดงผลบนหน้าจอ
เครื่องวัดอุณหภุมิแบบเทอร์โมคัปเปิลนิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ สามารถพบได้ในอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดได้แก่การผลิตไฟฟ้า น้ำมัน/ก๊าซ ยา ไบโอเทค ซีเมนต์ กระดาษ และเยื่อกระดาษ เป็นต้น เทอร์โมคัปเปิลยังใช้ในเครื่องใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น เตา เตาหลอม และเครื่องปิ้งขนมปัง ดูรายละเอียดสินค้าเครื่องวัดอุณหภุมิแบบเทอร์โมคัปเปิล
เครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิ
เครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิ หรือเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า “Data Logger” ช่วยให้สามารถบันทึกการวัดอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องได้ เมื่อเปิดใช้งานแล้ว จะบันทึกอุณหภูมิตามช่วงเวลาที่กำหนด และบันทึกลงในหน่วยความจำ เป็นเรื่องปกติในการดาวน์โหลดข้อมูล และดูบนกราฟ แต่อุปกรณ์บางอย่างจะแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์
สามารถเชื่อมต่อได้กับพีซี แล็ปท็อป หรือแท็บเล็ต การออกแบบช่วยให้ติดตามระดับความร้อนในพื้นที่วิกฤต ซึ่งต้องมีอุณหภูมิคงที่
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด
เครื่องวัดแบบอินฟราเรดจับความร้อนในวัตถุ ในรูปของพลังงานอินฟราเรดที่จ่ายโดยแหล่งความร้อน ประเภทนี้มีหลักการพื้นฐานอยู่ของการวัดอินฟราเรด ช่วยให้สามารถคำนวณอุณหภูมิของวัตถุ ที่แผ่รังสีจากสเปกตรัมการแผ่รังสีได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรง
โดยหลักการนี้ทำให้นำไปใช้ได้จริง สำหรับการวัดแบบไม่สัมผัส คุณลักษณะแบบไม่สัมผัส ทำให้เป็นเครื่องมือที่ดีที่สุด สำหรับการวัดระดับอุณหภูมิพื้นผิวที่สูง หรือต่ำมาก มีระบบการกำหนดเป้าหมายด้วยเลเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อแสดงจุดศูนย์กลางของพื้นที่การวัด ดูรายละเอียดเครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด
การประยุกต์ใช้งาน
เทอร์มอมิเตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการใช้ในการวิจัย และการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ เช่น การตรวจสอบการทดลอง การรักษาสภาพแวดล้อมในการทำงานที่ปลอดเชื้อ การสอบเทียบเครื่องมือในห้องปฏิบัติการอื่นๆ และวัสดุทดสอบ
มาตราฐาน Laboratory Thermometers
- BS 593 — Specification for Laboratory Thermometers
- DIN 12785 — Laboratory glassware; special purpose laboratory thermometers
- ISO 386 — Liquid-in-Glass Laboratory Thermometers – Principles of Design, Construction and Use