Рефераты по Физике

Приборы для измерения температуры

Страница 4

Таблица 3

Практические пределы применения наиболее распространенных устройств для промышленных измерении температур

Термометрическое свойство

Наименование устройства

Пределы длительного применения, °С

нижний

верхний

Тепловое расширение

Жидкостные стеклянные тер­мометры

-190

600

Изменение давления

Манометрические термометры

-160

600

Изменение электриче­ского сопротивления

Электрические термометры сопротивления

-200

500

Полупроводниковые термомет­ры сопротивления (термисторы, терморезисторы)

-90

+ 180

Термоэлектрические эффекты (термо-э.д.с.)

Термоэлектрические термомет­ры (термопары) стандартизо­ванные

-50

1600

Термоэлектрические термо­метры (термопары) специаль­ные

1300

2500

Тепловое излучение

Оптические пирометры

700

6000

Радиационные пирометры

20

3000

Фотоэлектрические пиромет­ры

600

4000

Цветовые пирометры

1400

2800

Термометром называют устройство (прибор), служащее для измерения температуры путем преобразования ее в показания или сигнал, являющийся известной функцией температуры.

Чувствительным элементом термометра называют часть термо­метра, преобразующую тепловую энергию в другой вид энергии для получения информации о температуре.

Различают термометры контактные и бесконтактные. Чувстви­тельный элемент контактного термометра входит в непосредствен­ное соприкосновение с измеряемой средой-

Пирометром называют бесконтактный термометр, действие ко­торого основано на использовании теплового излучения нагретых тел.

Термокомплектом называют измерительную установку, состоя­щую из термометра, не имеющего собственной шкалы, и вторич­ного прибора, преобразующего выходной сигнал термометра в чис­ленную величину.

Контактные методы измерения температуры

Термометры расширения

Жидкостные стеклянные термометры

Самые старые устройства для измерения температуры — жидко­стные стеклянные термометры — используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров осно­вано на различии коэффициентов теплового расширения термомет­рического вещества и оболочки, в которой оно находится (термо­метрического стекла или реже кварца).

Рис. 2. Схема жидкост­ного стеклян­ного тер­мометра

Жидкостной термометр состоит из: стеклянного баллона 1, ка­пиллярной трубки 3 и запасного резервуара 4 (рис. 2). Термомет­рическое вещество 2 заполняет баллон и частично капиллярную трубку. Свободное пространство в капил­лярной трубке и в запасном резервуаре заполняется инертным газом или может находиться под вакуумом (при температурах меньше +ЮО°С). Запасный резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капил­лярной трубки служит для предохранения термометра от порчи при чрезмерном перегреве.

О температуре судят по величине видимого измене­ния объема термометрического вещества. Температуру отсчитывают по высоте уровня в капиллярной трубке. Градусная шкала наносится либо непосредственно на внешнюю поверхность массивного толстостенного капил­ляра (палочный термометр), либо на специальную шкальную пластинку, располагаемую внутри внешней стеклянной оболочки термометра (термометр с вложен­ной шкалой), либо на прикладную шкальную пластинку, к которой прикрепляется капиллярная трубка.

В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла и остается жидкой в широком интервале темпера­тур. Некоторым недостатком ртути является малое зна­чение ее коэффициента расширения. Нижний предел из­мерения ограничивается температурой затвердевания ртути и ра­вен минус 35°С. Верхний предел измерения ртутным термометром определяется допустимыми температурами для стекла: 600°С у об­разцовых термометров и 500°С у технических (ГОСТ 2823—59). При замене стекла кварцем верхний предел измерения несколько уве­личивается.

Так как температура кипения ртути при нормальном атмо­сферном давлении равна 35б,58°С, то для термометров, предназна­ченных для измерения высоких температур, пространство над ртутью в капиллярной трубке заполняется инертным газом под дав­лением. Для термометров со шкалой до 500°С давление газа дости­гает 20 бар (20- 105 н/м2).

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19