Методы и средства измерений, контроля и испытаний. Теплотехнический контроль. Жаргалов Б.С. - 4 стр.

                                            PV=RT

      2. Приборы для измерения температуры

       Прибор, измеряющий температуру, называется термометром. Существуют
контактные и бесконтактные термометры.
       Контактный термометр приводят в контакт с исследуемым телом. При тепловом
равновесии температура термометра равна температуре исследуемого тела.
       В контактном термометре может быть использовано любое свойство вещества или
устройства, зависящее от температуры. Поскольку таких свойств очень много,
разновидностей термометров тоже много.
       В дилатометрическом термометре используется зависимость линейных размеров
тела или объема вещества от температуры. Жидкостный термометр делается в виде узкого
капилляра, переходящего в нижний шарик, в котором находится основная масса жидкости.
При расширении жидкость входит в капилляр, заполняя его до определенного деления.
Используется разница температурных коэффициентов расширения жидкости и стекла.
       В жидкостных термометрах применяется ртуть или спирт. Ртуть замерзает при
температуре ниже –39 0С, а стекло размягчается при 500-600 0С. Этим определяется диапазон
ртутных термометров. Спиртовые термометры применяются для измерения температуры в
диапазоне от –80 до + 70 0С (при t =-1140С спирт замерзает, а при высоких температурах t≈
780С – кипит).
       Ртутный термометр, который используется только для измерения температуры, но
для ее регулирования, называется контактным, так как в него введена тонкая контактная
проволочка. При повышении температуры ртуть замыкает контакты. Положение верхнего
контакта можно менять магнитом. Сила тока в термометре должна быть небольшой, а при
необходимости регулирования токов большей силы используется реле.
       Иногда в дилатометрическом термометре используется расширение твердого стержня.
Однако чаще изготавливают биметаллическую пластинку и склеивают или скрепляют две
гибкие металлические пластинки с разными температурными коэффициентами расширения.
При нагревании биметаллическая пластинка изгибается.
       В качестве термометров используют также различные физико-химические
индикаторы температуры вещества, которые изменяют состояние (плавятся, кипят, изменяю
цвет и т.д.) при определенных температурах. Например, такими индикаторами могут быть
термочувствительные краски. В последнее время стали широко применять некоторые
жидкие кристаллы – вещества, плавно меняющие свой цвет от красного до фиолетового.
       Датчиками температуры с        электрическим выходом являются        электрические
термометры: термометры сопротивления и термопары.
       Металлический термометр сопротивления это катушка с проводом, сопротивление
которого возрастает с температурой:        R = R0 (1+αt). Для устойчивости к окислению
берут тонкую платиновую проволоку (платиновый термометр) диаметром менее 0,1мм.
Сопротивление измеряется мостом, шкала которого может быть проградуирована в
градусах.
       Значительно более чувствителен термистор – термометр сопротивления на
полупроводнике. Термистор имеет более узкий диапазон измерений и не обеспечивает
линейность шкалы. Он представляет собой бусинку из оксидов металлов (Cu, Mn, Mg, Co, Ni
), Сопротивление полупроводника убывает с температурой по закону : R = R0еα/Т. Отсюда
нелинейность шкалы. В той области температур, где сопротивление резко изменяется, можно
вместо моста использовать логометр, что значительно упрощает измерения.
       Термоэлектрические преобразователи применяют для измерения температуры от –200
до +250 0С. Рабочим органом термопреобразователя (рис. 1) является чувствительный
элемент, состоящий из двух разнородных термоэлектродов 9 ,сваренных между собой на
конце 11, который составляет горячий спай. Термоэлектроды изолированы по всей длине с