Акустическая… термометрия!

Многообразие методов исследования и поиск оптимальных алгоритмов непременно
ведёт к совершенствованию путей решения задач. Термометрия, как и любая область науки, нуждается в них, ведь свой “закона Мура” для её измерительных инструментов проявляется во множестве их свойств: скорости получения показаний, высокой чувствительности к колебаниям температуры и универсальности применения измерительных инструментов. В этой статье кратко описано моё исследование нестандартного подхода к измерению температуры среды — безынерционного ультразвукового! Полностью оно доступно по ссылке: Ультразвуковое безынерционное измерение температуры.

Большинство современных способов измерения основаны на инерционном принципе получения показаний, то есть в результате термодинамических процессов. Тем не менее отсутствие необходимости ж д а т ь, пока достигается термодинамическое равновесие , позволяет выяснять значения температуры намного быстрее и с большей чувствительностью даже к незначительным колебаниям.
Ещё одним важным преимуществом метода является возможность применения как в жидкостях, так и в газах, ведь, согласно законам физики, скорость распространения звука в них зависит всего от двух непостоянных: собственно, температуры и показателя адиабаты среды. Последний для газов в широких диапазонах температур тоже можно считать константой.

Скорость звука позволяет узнать так называемый ультразвуковой дальномер: с его помощью можно выяснить задержку между отправкой и получением ультразвуковой волны. Для вычисления необходимо знать расстояние до отражающей поверхности.
Проект несложен в изготовлении: можно использовать Arduino Uno или Raspberry Pi. Для визуализации показаний использован OLED-дисплей.

Собранная установка очень чувствительна даже к воздушым потокам. Для демонстрации приведены фото показаний при сдвиге на 1 см от заданного расстояния измерения (1 метр).

На том же принципе может работать целая DIY-метеостанция!)