Экспериментальные термометрические шкалы и методы измерения температур - Курсовая работа
Между первичными реперными точками температурная шкала устанаквливается с помощью интерполяционных формул, дающих соотношение между температурой и показаниями стандартных термометров. Этими термометрами являются:
в интервале температур от 13,81 К до 630,74°С – платиновый термометр сопротивления;
в интервале температур от 630,74°С до 1064°С – платино – родиевая термопара Pt10 Rh/Pt;
в интервале температур от 0,8 К до 5 К – измерение давления насыщенных паров гелия;
выше температуры затвердевания золота (1064°С) применяется оптический пирометр;
ниже температуры 0,8 К используется магнитная восприимчивость некоторых парамагнитных солей.
Методы и технические средства измерения температуры
Устройства для измерения температур
Температуру измеряют с помощью устройств, использующих различные термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Существуют десятки различных устройств применяемых в промышленности, при научных исследованиях, для специальных целей.
В таблице 1 приведены наиболее распространенные устройства для измерения температуры и практические пределы их применения.
Таблица 1
| Термометрическое свойство | Наименование устройства | Пределы длительного применения, 0С | |
| Нижний | Верхний | ||
|
Тепловое расширение |
Жидкостные стеклянные термометры | -190 | 600 |
|
Изменение давления |
Манометрические термометры | -160 | 60 |
|
Изменение электрического сопротивления |
Электрические термометры сопротивления. | -200 | 500 |
|
Полупроводниковые термометры сопротивления | -90 | 180 | |
|
Термоэлектрические эффекты |
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 | |
Термометры расширения и термометры манометрические
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 она находится (термометрического стекла или реже кварца).
Жидкостный термометр состоит из стеклянных баллона 1, капиллярной трубки 3 и запасного резервуара 4 (рис. 1). 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. Запасной резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капиллярной трубки служит для предохранения термометра о порчи при чрезмерном перегреве.
В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла и остается жидкой в широком интервале температур. Кроме ртути в качестве термометрического вещества в стеклянных термометрах применяются и другие жидкости, преимущественно органического происхождения. Например: метиловый и этиловый спирт, керосин, пентан, толуол, галлий, амальгама таллия.
Основные достоинства стеклянных жидкостных термометров – простота употребления и достаточно высокая точность измерения даже для термометров серийного изготовления. К недостаткам стеклянных термометров можно отнести: плохую видимость шкалы (если не применять специальной увеличительной оптики) и невозможность автоматической записи показаний, передачи показаний на расстояние и ремонта.
Стеклянные жидкостные термометры имеют весьма широкое применение и выпускаются следующих основных разновидностей:
1. технические ртутные, с вложенной шкалой, с погружаемой в измеряемую среду нижней частью, прямые и угловые;
2. лабораторные ртутные, палочные или с вложенной шкалой, погружаемые в измеряемую среду до отсчитываемой температурной отметки, прямые, небольшого наружного диаметра;
3. жидкостные термометры (не ртутные);
4. повышенной точности и образцовые ртутные термометры;
5. электроконтактные ртутные термометры с вложенной шкалой, с впаянными в капиллярную трубку контактами для разрывания (или замыкания) столбиком ртути электрической цепи;
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11