Temperatūros keitiklis reiškia jutiklį, kuris gali pajusti temperatūrą ir paversti ją tinkamu išvesties signalu. Temperatūros jutiklis yra pagrindinė temperatūros matavimo prietaiso dalis, ir yra daugybė variantų. Pagal matavimo metodą jį galima suskirstyti į dvi kategorijas: kontaktinį ir nekontaktinį. Pagal jutiklių medžiagų ir elektroninių komponentų charakteristikas jį galima suskirstyti į du tipus: šiluminę varžą ir termoporą.
Kontakto tipas Kontaktinio temperatūros jutiklio aptikimo dalis gerai liečiasi su matuojamu objektu, taip pat žinomas kaip termometras. Termometras pasiekia šiluminę pusiausvyrą laidumo arba konvekcijos būdu, todėl termometro vertė gali tiesiogiai parodyti išmatuoto objekto temperatūrą. Paprastai matavimo tikslumas yra didelis. Tam tikrame temperatūros matavimo diapazone termometras taip pat gali matuoti temperatūros pasiskirstymą objekto viduje. Tačiau judantiems objektams, mažiems taikiniams ar mažos šiluminės talpos objektams atsiras didelių matavimo klaidų. Dažniausiai naudojami termometrai yra bimetaliniai termometrai, stikliniai skysčių termometrai, slėgio termometrai, varžos termometrai, termistoriai ir termoporos. Jie plačiai naudojami pramonės, žemės ūkio, prekybos ir kituose sektoriuose. Žmonės dažnai naudoja šiuos termometrus kasdieniame gyvenime. Plačiai pritaikius kriogenines technologijas krašto apsaugos inžinerijos, kosmoso technologijų, metalurgijos, elektronikos, maisto, medicinos, naftos chemijos ir kituose sektoriuose bei tiriant superlaidumo technologijas, buvo sukurti kriogeniniai termometrai, matuojantys žemesnę nei 120K temperatūrą, pavyzdžiui, kriogeniniai dujų termometrai, garo slėgio termometras, akustinis termometras, paramagnetinis druskos termometras, kvantinis termometras, žemos temperatūros šiluminė varža ir žemos temperatūros termopora ir kt. Žemos temperatūros termometrai reikalauja mažo dydžio, didelio tikslumo, gero atkuriamumo ir stabilumo. Karbiuruoto stiklo šiluminė varža, pagaminta iš akytų, angliavandenių ir sukepinto stiklo, yra tam tikras žemos temperatūros termometro temperatūros jutiklis, kurį galima naudoti temperatūrai matuoti nuo 1,6 iki 300 K.
Nekontaktinis tipas Jo jautrūs komponentai ir matuojamas objektas neliečia vienas kito, taip pat žinomas kaip nekontaktinis temperatūros matavimo prietaisas. Šis prietaisas gali būti naudojamas matuoti judančių objektų, mažų taikinių ir objektų, kurių šiluminė talpa yra maža arba greitai keičiasi (trumpalaikė), paviršiaus temperatūrai, taip pat gali būti naudojamas temperatūros lauko temperatūros pasiskirstymui matuoti. Dažniausiai naudojamas nekontaktinis temperatūros matavimo prietaisas yra pagrįstas pagrindiniu juodojo kūno spinduliavimo dėsniu ir vadinamas radiacijos temperatūros matavimo prietaisu. . Visų rūšių spinduliuotės temperatūros matavimo metodai gali išmatuoti tik atitinkamą šviesumo temperatūrą, radiacijos temperatūrą arba kolorimetrinę temperatūrą. Tik juodo kūno (objekto, kuris sugeria visą spinduliuotę ir neatspindi šviesos) išmatuota temperatūra yra tikroji temperatūra. Jei norite nustatyti tikrąją objekto temperatūrą, turite pakoreguoti medžiagos paviršiaus spinduliavimo koeficientą. Medžiagos paviršiaus spinduliuotė priklauso ne tik nuo temperatūros ir bangos ilgio, bet ir nuo paviršiaus būklės, dangos plėvelės bei mikrostruktūros, todėl ją sunku tiksliai išmatuoti. Automatizuotoje gamyboje dažnai reikia naudoti spinduliuotės temperatūros matavimą tam tikrų objektų paviršiaus temperatūrai matuoti arba valdyti, pvz., plieno juostos valcavimo temperatūrą, ritinėlio temperatūrą, kalimo temperatūrą metalurgijoje ir įvairių išlydytų metalų temperatūrą lydymo krosnyse. arba tigliai. . Esant tokioms specifinėms aplinkybėms, objekto paviršiaus spinduliavimo koeficientą išmatuoti gana sunku. Automatiniam kieto paviršiaus temperatūros matavimui ir valdymui papildomai veidrodžiu galima suformuoti juodą kūno ertmę kartu su išmatuotu paviršiumi. Papildomos spinduliuotės įtaka gali padidinti išmatuojamo paviršiaus efektyviąją spinduliuotę ir efektyvų emisijos koeficientą. Naudokite efektyvų emisijos koeficientą, kad pataisytumėte išmatuotą temperatūrą per skaitiklį ir galiausiai gautumėte tikrąją išmatuoto paviršiaus temperatūrą. Tipiškiausias papildomas veidrodis yra pusrutulio formos veidrodis. Išmatuoto paviršiaus, esančio šalia rutulio centro, difuzinės spinduliuotės energiją pusrutulio formos veidrodis atspindi atgal į paviršių, kad susidarytų papildoma spinduliuotė, taip padidinant efektyvų emisijos koeficientą, kur ε yra medžiagos paviršiaus spinduliavimo koeficientas, o ρ yra veidrodžio atspindėjimas. Kalbant apie tikrosios dujų ir skystos terpės temperatūros spinduliuotės matavimą, gali būti naudojamas karščiui atsparios medžiagos vamzdžio įkišimas į tam tikrą gylį, kad susidarytų juoda kūno ertmė. Skaičiuojant apskaičiuojamas cilindrinės ertmės efektyvusis emisijos koeficientas, pasiekus šiluminę pusiausvyrą su terpe. Automatinio matavimo ir valdymo metu ši vertė gali būti naudojama išmatuotai ertmės dugno temperatūrai (ty terpės temperatūrai) pakoreguoti, kad būtų gauta tikroji terpės temperatūra. Nekontaktinio temperatūros matavimo privalumai: viršutinės matavimo ribos neriboja temperatūros jutimo elemento atsparumas temperatūrai, todėl maksimaliai išmatuojamai temperatūrai ribų iš esmės nėra. Aukštai temperatūrai virš 1800 laipsnių dažniausiai naudojami nekontaktiniai temperatūros matavimo metodai. Tobulėjant infraraudonųjų spindulių technologijoms, radiacijos temperatūros matavimas palaipsniui išsiplėtė nuo matomos šviesos iki infraraudonųjų spindulių. Jis buvo pritaikytas nuo žemesnės nei 700 laipsnių iki kambario temperatūros, o skiriamoji geba yra labai didelė.