Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 10 стр.

   Жидкостно-стеклянные термометры используют в широком диапазоне
температур, в зависимости от коэффициента линейного расширения, темпера-
туры кипения и давления насыщенных паров рабочей жидкости. Скажем, за-
полнение ртутного термометра азотом высокого давления дает возможность
существенно расширить (почти в два раза) верхний предел измерения темпера-
туры. Примеры температурных зависимостей приведены в Таблице 1.2

         Таблица 1.2: Диапазоны работы жидкостно-стеклянных термометров
                     Рабочая жидкость tmin ,0 C     tmax ,0 C
                     Ртуть                   -35 +350(+750)
                     Этиловый спирт          -80          +70
                     Пентан                 -200            20

   Принцип работы таких термометров основан на увеличении объема жидко-
сти с температурой:

                               V = V0 (1 + α∆T )                          (1.15)
  С другой стороны, приращение объема равно

                                     πd2
                                ∆V =     ∆l,                              (1.16)
                                      4
  откуда получим:

                      πd2                 ∆l   4V0 α
                          ∆l = V0 α∆T ;      =                       (1.17)
                       4                 ∆T     πd2
Задача 3. Коэффициент объемного расширения ртути составляет α = 0.00018 K −1 .
Задав типичный начальный объем ртути и диаметр капилляра, сосчитать, ка-
кой длине столбика ртути соответствует изменение температуры на ∆T = 0.10
в обычном медицинском градуснике.
Решение
   Предлагается рассмотреть задачу самостоятельно.

1.1.2   Термометры сопротивления
Распространенный класс термометров – термометры сопротивления, основан-
ные на том, что у определенного элемента электрической цепи сопротивле-
ние может зависеть от температуры. Чувствительный элемент такого преоб-
разователя может быть как металлом, так и полупроводником. Материалы,
предназначенные для чувствительных элементов датчиков термосопротивле-
ния, должны, во-первых, иметь стабильную и хорошо воспроизводимую зави-
симость сопротивления от температуры и высокий термический коэффициент
сопротивления α:
                                      1 ∂R
                                  α=                                 (1.18)
                                      R ∂T
   Диапазон рабочих температур подобных преобразователей составляет от -
200 до +4200 C, а точность определения температуры может достигать ±0.02 K.
   Наиболее распространенный материал для термометров сопротивления – чи-
стая платина. Платиновую проволочку диаметром 0.05-0.5 мм, в зависимости от

                                       10