Aparate de măsurare a temperaturii
Aparate de măsurare a temperaturii
Informații generale. Pentru măsurarea temperaturii în laborator a materialelor de construcție utilizate în principal termometre lichide, manometrul mai puțin, termocuplu și termometre cu rezistență.
In SI acceptate scara de temperatură Kelvin, în care se măsoară temperatura absolută temperatura zero. Gheață Punct de topire Kelvin este egal cu 273,15 K, punctul de fierbere al apei - 373.15 C. Ca și în scara Celsius, aceste temperaturi sunt diferite de 100 °, astfel încât de fapt scara Celsius este egală cu o unitate de scara Kelvin. Temperatura convertit de la o scara la alta prin formula t ° C = T K-273,15. La testarea materialelor de construcție sunt utilizate în mod normal Celsius.
termometre lichide. Termometre medicale, a căror acțiune se bazează pe dilatarea termică a lichidului (mercur, spume de alcool thane et al.), Sunt utilizate pentru măsurarea temperaturilor în intervalul -200-750 ° C
termometre lichide sunt rezervor de sticlă sudate la acesta cu un capilar de sticlă. Fluid umple complet rezervorul și o porțiune a tubului capilar. Când temperatura schimbarea volumului de lichid, astfel nivelul din tubul capilar este ridicată sau coborâtă cu o valoare proporțională cu o schimbare a temperaturii. Datorită diametrului mic al capilarului, chiar și o mică schimbare în volumul de lichid se modifică în mod semnificativ nivelul său în capilar.
Ca substanță termometrică umplere termometru pentru măsurarea temperaturilor mai mari de 30 ° C, mercurul este cel mai des utilizat, care este în stare lichidă într-un interval larg de temperaturi (-39-357 ° C). Pentru a măsura temperatura sub -30 ° C, se utilizează în general alcool nuanțate.
Prin proiectarea termometre lichide sunt de trei tipuri: de trestie de zahăr, cu scala cuibărit și scala exterioară aplicată.
Termometrele Trestie (figura 2.8, a.) - un masiv tuburi capilare, pe suprafața exterioară care este aplicată scara.
Fig. 2.8. termometre lichide:
și - trestie de zahăr; b - cu scară închisă; în - cu scala aplicare
Fig. 2.9. Tehnice termometre mercur din sticlă:
și - linii drepte; b - unghiulară
La termometre cu scala imbricată (. Figura 2.8, b) este închisă într-un înveliș tub capilar de sticlă, și în spatele ei - placa barchart unui pahar alb opac. placa Barchart în partea inferioară se sprijină pe îngustarea coajă, iar partea de sus - este lipit pe interiorul mantalei. Placa poate fi fixată într-un mod diferit. Tubul capilar este atașat la placa subțire grafic cu bare de sârmă din oțel inoxidabil.
Termometre aplicată scala exterioară (fig. 2.8, c) reprezintă o placă masivă din plastic, lemn sau metal, cu o scală aplicată pe acesta, la care este atașat un rezervor capilar. Pentru a preveni lichid de fractură termometre supraincalzire accidental, capătul de sus al tubului capilar asigură o extensie (rezervor de rezervă) sau proiectarea dincolo de scara gradată a capilarului, permițând supraîncălzirea cel puțin 20 HS.
marcajele de scală aplicat sub formă de caneluri, care sunt perpendiculare pe axa capilară. Diviziune scala termometru de la 10 până la 0,01 ° C Pentru ușurința de termometre de măsurare de înaltă precizie și de utilizare sunt realizate cu o scară mai scurt. Termometrele mai precise au o scală pe punctul O ° C, indiferent de deteriorarea ei gamă de temperatură.
Lipsa generală termometre lichide - o inerție termică semnificativă nu este întotdeauna convenabil pentru dimensiunea.
Cu programare termometre lichide vin în diferite tipuri. Laboratoarele de construcție este cel mai des utilizat pentru laborator și mercur din sticlă termometre și tehnice (fără mercur), termometre lichide.
Laborator termometre cu mercur din sticlă sunt utilizate pentru măsurarea temperaturii în intervalul -30 la 500 ° C, acolo de trestie de zahăr și la scară nested. Industria produce 30 tipuri termometre de temperatura de laborator, cu un interval de 100 și 50 ° C și valoarea diviziunii scală de la 2 la 0,1 ° C,
Sticla termometru cu mercur pentru măsurători precise sunt calculate pe limitele înguste de măsurare. Ele produc trestia de obicei. În funcție de măsurare termometre de precizie sunt disponibile în patru grupe: 1, și, III. IV cu o diviziune scării, respectiv, 0,01; 0,02; 0,05; 0,1 ° C.
Termometri din sticla tehnice sunt proiectate pentru măsurarea temperaturilor în intervalul de la -90 la 600 ° C. Forma termometrului (fig. 2.9) poate fi directă (D) și unghiul (Y). Placa încorporat grafic bară termometru este fixat pe partea superioară a dopului. Industria produce 12 tipuri de termometre tehnice, diferite dimensiuni exterioare. Termometre utilizate pentru măsurarea temperaturii în cuptoare, incubatoare, frigidere și alte instalații. Pentru acest termometru este imersată parțial inferior îngust la o adâncime dorită, iar partea superioară este în afara.
Sticla lichida (fără mercur), termometre sunt utilizate pentru măsurarea temperaturii în intervalul -200-200 ° C Ca un lichid termometrică în care sunt utilizate substanțele organice: .. alcool etilic, propan, kerosen etc. termometre lichide de eliberare din trestie, și Aplicată imbricate cu solzi.
Termeni de utilizare termometru lichid. Termometre sunt stocate în cutii, evitând șocurile bruște și schimbări de temperatură. Condiții prealabile pentru procedură să funcționeze corect termometre lichide - continuitate si fluiditate lichid termometric în capilar. Nu ar trebui să lase nici o urmă pe pereții capilarelor și coloana sa nu ar trebui să fie rupte.
Pentru a măsura termometrul selectat temperaturii cu dimensiuni exterioare corespunzătoare. De exemplu, o temperatură de la 10 la 40 ° C poate fi determinată cu un termometru măsurători exterior de la 0 la 50 ° C La măsurarea temperaturii în dispozitive termice (cuptoare, incubatoare), limita superioară a scalei termometrului trebuie să depășească temperatura care poate fi dezvoltată în dispozitiv. În caz contrar, extinderea mercurului se poate rupe capilar, termometrul și de neutilizat.
Citirea scala termometrului este îndepărtată într-un moment când deplasarea coloanei de lichid se termină pe scală. lecturi termometru când citire nu poate fi îndepărtată din mediul în care se măsoară temperatura, ca și mărturia sa în acest caz variază.
Pentru a monitoriza temperatura din termometrul cameră plasată pe spațiul de perete sau peretele despărțitor interior, astfel încât acesta nu a acționat la lumina soarelui, de încălzire sau răcire dispozitive directe. termometru trebuie să fie întotdeauna uscate atunci când măsurarea temperaturii. bulb umed datorită evaporării apei din suprafața sa este răcită, și arată temperaturi mai scăzute.
termometre termocuplului. Astfel de termometre includ traductor termoelectric (termocuplu) convertește energia termică în energie electrică și aparate electrice de măsurare (milivoltmetru, potențiometru).
Fig. 2.10. Termometru de conducere termoelectric:
1,2- joncțiunile calde și reci ale termofilă; 3 - milivoltmetru
Un convertor termoelectric este alcătuit din două elemente conductoare (sudate) conectate în serie, împreună diferită (metale sau semiconductori). În cazul în intersecții ale elementului de conversie termoelectric (Fig. 2.10) au temperaturi diferite (T, F 7 * 2), circuitul de termocuplu se produce forța thermoelectromotive (EMF), care depinde de diferența de temperatură între intersecțiile calde și reci. De aceea, la o temperatură constantă de joncțiune CEM poate fi un indiciu al temperaturii celuilalt intersecție. electromotoare a traductorului termoelectric este mic și se ridică la câteva milivolți. Linear (sau aproape la aceasta), dependența diferenței de temperatură electromotoare forței de joncțiune permite aparatului electric utilizat la scară inclus cu ea, nu în milivolți, și direct în grade. precizia de măsurare a temperaturii depinde de temperatura constantă a joncțiunii reci termometru termoelectrică în timpul măsurătorilor. Prin urmare, joncțiunea rece este plasată în topirea gheții, având o temperatură stabilă O ° C
La măsurarea temperaturii termometre termoelectrice sunt utilizate pe scară largă în industrie, este posibil să se efectueze înregistrarea automată a temperaturii prin înregistrator electronic (potențiometru); În plus, EDS convertor termoelectric poate fi utilizat pentru controlul automat al temperaturii. În laboratoarele termometre termoelectrice sunt utilizate pentru măsurarea și controlul temperaturii în cuptoarele, abur și camere frigorifice.
Pentru termometre termoelectrice folosesc traductoare termoelectrice (termocupluri) de diferite metale cu curbe de calibrare specifice.
Tub porțelan utilizat pentru izolarea conductoarelor de termocuplu (paie) sau granule, care trebuie să își păstreze proprietățile sale de izolare la temperaturi ridicate. termocuplu industrial protejat de efectele nocive ale ceramicii mediului sau de metal (la temperaturi sub 1000 ° C) acoperă.
termometre de rezistență. Acțiunile acestor dispozitive se bazează pe modificarea rezistenței electrice a metalelor, aliaje si semiconductori cu temperaturi. Cel mai des folosit termometre de platină pentru a măsura temperatura în intervalul -260-1,060 ° C; pentru un interval de temperatură mai îngust (-50 până la + 180 ° C) cu ajutorul termorezistențe cupru.
Fig. 2.11. Rezistența termometru:
1 - cadru; 2 - înfășurare: 3 - cusute Pace-shell; 4- capete myiodmye
Fig. 2.12. Termometru de conducere ecartament:
1 - bulb thermometric; 2 - capilară; 3- primăvară; 4 - Scale
termorezistențe (Fig. 2.11) sunt realizate sub forma unui schelet format din porțelan, cuarț sau mică, cu o înfășurare de platină, cupru sau orice alt diametrul firului de 0,05 ... 0,2 mm, închis porțelan, sticlă sau rezistență la manta metalică termometre precum ca termometre, nu desfășoară activități independente - acestea sunt utilizate într-un set cu dispozitivele de măsurare secundare pentru conectarea la termometrul prevăzut cu capetele terminale.
termometre. acționat Acțiunea acestor termometre bazate pe modificările presiunii gazului în volumul închis atunci când schimbă temperatura. Atunci când introduce un manometru termometrică bec termometru (fig. 2.12) în gazul de presiune medie de măsurare în cilindru variază. Prin urmare, se schimbă, și în manometrul arc tubular care comunică cu un cilindru capilar. În acest caz, arcul este răsucit sau untwisted prin deplasarea săgeții lungul unei scale de temperatură.