10.04.2019

Eksperimentai, eksperimentai, teorija, praktika, problemų sprendimas. Ideali dujų temperatūros skalė


Manometriniai dujų termometrai leidžia matuoti temperatūrą nuo -150 iki +600°C. Azotas naudojamas kaip darbo terpė dujų termometruose. Prieš užpildant visą termometro šiluminę sistemą azotu, termosistema ir dujos turi būti gerai išdžiovintos. Šių termometrų jungiamojo kapiliaro ilgis

Esant pastoviam dujų tūriui, jų slėgio priklausomybė nuo temperatūros nustatoma pagal išraišką

kur dujų slėgis esant temperatūrai yra šiluminis dujų slėgio koeficientas (idealioms dujoms ir azotui

Kai dujų temperatūra termometro kolboje pasikeičia nuo 4 iki 4, dujų slėgis taip pat pasikeis pagal išraišką

kur yra dujų slėgis esant temperatūrai, atitinkančiam termometro skalės pradžią ir pabaigą.

Atėmę ir pridėję prie (3-2-2) lygties dešinės pusės reikšmę po paprastų transformacijų, gauname:

Iš šios išraiškos matyti, kad darbinio slėgio dydis dujų termometro termosistemoje yra tiesiogiai proporcingas pradinio slėgio vertei ir prietaiso matavimo diapazonui. Reikėtų pažymėti, kad didėjant termometro lemputės temperatūrai, termosistemos tūris didėja daugiausia dėl lemputės išsiplėtimo ir manometrinės spyruoklės vidinės ertmės tūrio padidėjimo. Didėjant dujų temperatūrai, o kartu ir jų slėgiui, dalinis dujų srautas iš termocilindro į kapiliarą ir manometrinę spyruoklę. Sumažėjus dujų temperatūrai termocilindre,

vyksta atvirkštinis procesas. Dėl to, matuojant temperatūrą dujų termometru, dujų tūrio termosistemoje pastovumas neišsaugomas. Todėl priklausomybė tarp dujų slėgio šiluminėje sistemoje ir jos temperatūros šiek tiek skiriasi nuo tiesinės, o tikrasis dujų slėgis šiluminėje sistemoje esant temperatūrai bus mažesnis nei apskaičiuotas pagal formulę (3-2-2). Tačiau šis netiesiškumas tarp priklausomybės nevaidina reikšmingo vaidmens, o dujų termometro skalė pasirodo praktiškai vienoda.

Darbiniam slėgiui padidinti (3-2-3) dujų termometro termosistema pripildoma azotu esant tam tikram pradiniam slėgiui, priklausomai nuo temperatūros matavimo diapazono [su pradiniu slėgio matavimo diapazonu ir su matavimo diapazonu. Todėl svyravimai atmosferos slėgis neturi įtakos dujų termometro rodmenims.

Siekiant sumažinti dujų termometro rodmenų pokytį, kurį sukelia aplinkos oro temperatūros nuokrypis nuo, transmisijos mechanizmo jungtyje sumontuotas termobimetalinis kompensatorius (3-2-1, a ir 3-2-3 pav. ), taip pat siekiama sumažinti spyruoklės ir kapiliaro vidinio tūrio ir tūrio lemputės santykį. Tai pasiekiama padidinus lemputės tūrį ir, atitinkamai, dydį. Pavyzdžiui, esant kapiliaro ilgiui nuo 1,6 iki termometro lemputės korpuso ilgis yra lygus, o esant iki kapiliaro ilgio, abiem atvejais lemputės skersmuo yra vienodas.Dėl didelio lemputės dydžio, dujos termometrai negali būti naudojami visur.

Išvertus iš graikų kalbos, tai reiškia „matuoti šilumą“. Termometro išradimo istorija siekia 1597 m., kai Galilėjus sukūrė termoskopą – rutulį su lituotu vamzdeliu – vandens įkaitimo laipsniui nustatyti. Šis prietaisas neturėjo svarstyklių, o jo rodmenys priklausė nuo atmosferos slėgio. Tobulėjant mokslui, termometras pasikeitė. Skysčių termometras pirmą kartą paminėtas 1667 m., o 1742 m. švedų fizikas Celsius sukūrė termometrą su skale, kurioje 0 yra vandens užšalimo temperatūra, o 100 - virimo temperatūra.

Dažnai lauko oro ar kūno temperatūrai nustatyti naudojame termometrą, tačiau termometro naudojimas tuo jokiu būdu neapsiriboja. Šiandien yra daug būdų temperatūrai išmatuoti medžiagų, o šiuolaikiniai termometrai vis dar tobulinami. Leiskite mums apibūdinti dažniausiai pasitaikančius temperatūros matuoklių tipus.

Šio tipo termometro veikimo principas pagrįstas skysčio išsiplėtimo poveikiu kaitinant. Termometrai, kuriuose gyvsidabris naudojamas kaip skystis, dažnai naudojami medicinoje kūno temperatūrai matuoti. Nepaisant gyvsidabrio toksiškumo, jo naudojimas leidžia tiksliau nustatyti temperatūrą nei kiti skysčiai, nes gyvsidabrio plėtimasis vyksta pagal tiesinį dėsnį. Meteorologijoje naudojami alkoholiniai termometrai. Taip yra visų pirma dėl to, kad gyvsidabris tirštėja esant 38°C temperatūrai ir netinka žemesnei temperatūrai matuoti. Skysčių termometrų diapazonas yra vidutiniškai nuo 30 ° C iki +600 ° C, o tikslumas neviršija vienos dešimtosios laipsnio.

dujų termometras

Dujų termometrai veikia tuo pačiu principu kaip ir skysčių termometrai, tik kaip darbo terpę naudoja inertines dujas. Šio tipo termometrai yra analogiški manometrui (slėgio matavimo prietaisui), kurio skalė sugraduota temperatūros vienetais. Pagrindinis dujinio termometro privalumas – galimybė matuoti temperatūrą, artimą absoliučiam nuliui (jo diapazonas – nuo ​​271 °C iki +1000 °C). Didžiausias pasiekiamas matavimo tikslumas yra 2*10 -3 °С. Gauti didelį dujų termometro tikslumą yra sudėtinga užduotis, todėl tokie termometrai nenaudojami laboratoriniams matavimams, o naudojami pirminiam medžiagos temperatūros nustatymui.

Šio tipo termometrai veikia pagal analogiją su dujomis ir skysčiu. Medžiagos temperatūra nustatoma priklausomai nuo metalinės spiralės arba bimetalinės juostos išsiplėtimo. Mechaninis termometras yra labai patikimas ir paprastas naudoti. Kaip nepriklausomi prietaisai, tokie termometrai nebuvo plačiai paplitę ir šiuo metu dažniausiai naudojami kaip signalizavimo ir temperatūros valdymo prietaisai automatikos sistemose.

Elektrinis termometras (varžos termometras)

Elektrinio termometro veikimas pagrįstas laidininko varžos priklausomybe nuo temperatūros. Didėjant temperatūrai, metalų atsparumas didėja tiesiškai, todėl tokio tipo termometrams sukurti naudojami metalai. Puslaidininkiai, palyginti su metalais, užtikrina didesnį matavimo tikslumą, tačiau jų pagrindu pagaminti termometrai praktiškai nėra gaminami dėl sunkumų, susijusių su skalės klasifikavimu. Atsparumo termometrų diapazonas tiesiogiai priklauso nuo apdirbamo metalo: pavyzdžiui, variui jis svyruoja nuo -50 °C iki +180 °C, o platinos - nuo -200 °C iki +750 °C. Elektriniai termometrai montuojami kaip temperatūros jutikliai gamyboje, laboratorijose, eksperimentiniuose stenduose. Jie dažnai komplektuojami su kitais matavimo prietaisais.

Taip pat vadinamas termopora. Termopora yra kontaktas tarp dviejų skirtingų laidininkų, kurie matuoja temperatūrą pagal Seebeck efektą, atrastą 1822 m. Šis efektas susideda iš potencialų skirtumo atsiradimo dviejų laidininkų kontakte, kai tarp jų yra temperatūros gradientas. Taigi, keičiantis temperatūrai per kontaktą pradeda tekėti elektros srovė. Termoporos termometrų privalumas yra vykdymo paprastumas, platus matavimų diapazonas, galimybė įžeminti sandūrą. Tačiau yra ir trūkumų: laikui bėgant termopora yra veikiama korozijos ir kitų cheminių procesų. Termoporos su elektrodais iš tauriųjų metalų ir jų lydinių – platinos, platinos-rodžio, paladžio, aukso – pasižymi maksimaliu tikslumu. Temperatūros matavimo naudojant termoporą viršutinė riba yra 2500 °C, apatinė riba yra apie -100 °C. Termoporos jutiklio matavimo tikslumas gali siekti 0,01 °C. Termometras termoporos pagrindu yra būtinas pramoninėse valdymo ir stebėjimo sistemose, taip pat matuojant skystų, kietų, granuliuotų ir poringų medžiagų temperatūrą.

Šviesolaidinis termometras

Tobulėjant optinių skaidulų gamybos technologijoms, atsirado naujų jo panaudojimo galimybių. Skaiduliniai jutikliai yra labai jautrūs įvairiems išorinės aplinkos pokyčiams. Mažiausias pluošto temperatūros, slėgio ar įtempimo svyravimas lemia šviesos sklidimo jame pokyčius. Šviesolaidiniai temperatūros jutikliai dažnai naudojami pramoninei saugai užtikrinti, gaisro signalizacijai, konteinerių su degiomis ir toksiškomis medžiagomis sandarumo stebėjimui, nuotėkio aptikimui ir kt. Tokių jutiklių diapazonas neviršija +400 °C, o maksimalus tikslumas yra 0,1 °C.

Infraraudonųjų spindulių termometras (pirometras)

Skirtingai nuo visų ankstesnių tipų termometrų, tai yra nekontaktinis įrenginys. Daugiau apie pirometrus ir jų charakteristikas galite paskaityti atskirame mūsų svetainėje. Techninis pirometras gali matuoti temperatūrą nuo 100 °C iki 3000 °C kelių laipsnių tikslumu. Infraraudonųjų spindulių termometrai patogūs ne tik gamybos sąlygomis. Vis dažniau jie naudojami kūno temperatūrai matuoti. Taip yra dėl daugybės pirometrų pranašumų, palyginti su gyvsidabrio analogais: naudojimo saugumas, didelis tikslumas, minimalus temperatūros matavimo laikas.

Baigdami pažymime, kad dabar sunku įsivaizduoti gyvenimą be šio universalaus ir nepakeičiamo prietaiso. Paprastų termometrų galima rasti kasdienybėje: jais palaikoma temperatūra lygintuvėje, skalbimo mašinoje, šaldytuve, matuojama aplinkos temperatūra. Sudėtingesni jutikliai montuojami inkubatoriuose, šiltnamiuose, džiovinimo kamerose, gamyboje.

Termometro ar temperatūros jutiklio pasirinkimas priklauso nuo jo naudojimo apimties, matavimo diapazono, rodmenų tikslumo ir bendrų matmenų. O visa kita – viskas priklauso nuo jūsų fantazijos.

Fig. 75c parodytas termometras, matuojantis dujų plėtimąsi. Gyvsidabrio lašas užrakina sauso oro tūrį kapiliare sandariu galu. Matuojant visas termometras turi būti panardintas į terpę. Gyvsidabrio lašo judėjimas kapiliare rodo dujų tūrio pasikeitimą; kapiliaras turi skalę su 0 ir 100 žymomis ledo ir verdančio vandens tirpimo taškams, kaip ir gyvsidabrio termometre.

Toks termometras netinka labai tiksliems matavimams.Apie dujinį termometrą norime pakalbėti, kad patikslintume bendrą mintį. Šio tipo termometras parodytas fig. 75b. Gyvsidabrio barometras AB matuoja pastovaus tūrio dujų slėgį cilindre C. Tačiau užuot žymėję gyvsidabrio stulpelio aukštį barometre pagal slėgį, pažymime jį 0, kai balionas yra tirpstančiame lede, ir 100 verdančiame vandenyje pavaizduoju ant jų visą Celsijaus skalę. Naudojant Boyle'o dėsnį, galima parodyti, kad termometro skalė, parodyta fig. 75b turi būti toks pat kaip termometras Fig. 75 a.

Dujų termometro taikymas
Kalibruojant dujų termometrą, parodytą Fig. 76, panardiname cilindrą į tirpstantį ledą ir barometro skalėje pažymime 0. Tada pakartojame visą procedūrą, ledą pakeičiant verdančiu vandeniu; gauname pažymį 100. Naudodami taip apibrėžtą skalę sudarome slėgio ir temperatūros grafiką. (Jei norite, slėgis gali būti išreikštas gyvsidabrio stulpelio aukščio vienetais.) Tada nubrėžkite tiesią liniją per taškus O ir 100 ir, jei reikia, tęskite. Tai bus tiesi linija, kuri apibrėžia temperatūrą dujų skalėje ir duoda standartines reikšmes 0 ir 100 ledo ir verdančio vandens taškuose. Dabar dujų termometras leis išmatuoti temperatūrą, jei žinosime dujų slėgis balione esant šiai temperatūrai. Taškinė linija pav. 76 parodyta, kaip rasti vandens temperatūrą, kuriai esant dujų slėgis yra 0,6 mHg.

Pasirinkę standartinį dujų termometrą, su juo galime palyginti gyvsidabrį ir gliceriną. Taigi buvo nustatyta, kad daugumos skysčių plėtimasis, priklausomai nuo temperatūros, išmatuotos dujų termometru, yra šiek tiek netiesinis.Dviejų tipų termometrų rodmenys skyrėsi tarp taškų 0 ir 100, sutapimas gaunamas pagal apibrėžimą. Tačiau gyvsidabris, kaip bebūtų keista, suteikia beveik tiesią liniją. Dabar galime suformuluoti gyvsidabrio „orumą“: „Dujų temperatūros skalėje gyvsidabris plečiasi tolygiai. matuoti temperatūrą.

Yra daugybė termometrų tipų. Kiekvienas tipas turi savo ypatybes ir privalumus. Vienas iš populiariausių skaitiklių yra dujų termometras. Šis prietaisas išsiskiria savo praktiškumu ir ilgaamžiškumu. Šie prietaisai daugiausia pagaminti iš stiklo arba kvarco, todėl temperatūra, kurią jie matuoja, turi būti žema arba ne per aukšta. Šiuolaikiniai modeliai skiriasi nuo savo pirmtakų, tačiau esminių pokyčių naujų įrenginių veikime nėra.

Ypatumai

Dujų termometras yra manometro (slėgmačio) analogas. Dažnai naudojami pastovaus tūrio matuokliai. Tokiuose įrenginiuose dujų temperatūra skiriasi priklausomai nuo slėgio. Tokio termometro riba yra 1300 K. Pateikiami termometrų tipai yra labai paklausūs. Be to, šiuolaikinėje rinkoje pristatomi nauji, patobulinti modeliai.

Dujų termometro veikimo principas yra identiškas skysčių matuokliui ir pagrįstas skysčio plėtimosi poveikiu kaitinant, čia kaip darbinė medžiaga naudojamos tik inertinės dujos.

Privalumai

Prietaisas leidžia išmatuoti temperatūrą nuo 270 iki 1000 laipsnių. Taip pat verta paminėti didelį įrenginio tikslumą. Dujų termometras turi stipriąją pusę – patikimumą. Kalbant apie kainą, įrenginiai yra gana demokratiški, tačiau kaina priklausys nuo gamintojo ir įrenginio kokybės. Perkant įrenginį verčiau netaupykite pinigų ir įsigykite tikrai kokybišką variantą, kuris veiks tiksliai ir tarnaus kuo ilgiau bei efektyviau.

Taikymo sritis

Dujų skaitiklis naudojamas medžiagų temperatūrai nustatyti. Gali būti naudojamas specializuotose laboratorijose. Tiksliausias rezultatas rodomas, kai medžiaga yra helis arba vandenilis. Taip pat šio tipo termometras naudojamas kitų prietaisų veikimui matuoti.

Dažnai virialiniam koeficientui nustatyti naudojami pastovaus tūrio dujų termometrai. Šio tipo termometras taip pat gali būti naudojamas santykiniam matavimui naudojant dvigubą prietaisą.

Dujų termometras daugiausia naudojamas tam tikrų medžiagų temperatūrai matuoti. Šis prietaisas yra labai paklausus fizikos ir chemijos srityse. Naudojant aukštos kokybės dujų termometrą, garantuojamas didelis tikslumas. Tokį temperatūros matuoklį labai paprasta naudoti.

Jūs esate mūsų svetainės informaciniame kataloge, kuriame pateikiama bendro pobūdžio techninė informacija. Norėdami susipažinti ir ieškoti reikalingų produktų, eikite į namai puslapyje arba spustelėkite šią nuorodą, kad patektumėte į skyriųtermometrai .

Apskritai, Termometras- prietaisas esamai temperatūrai matuoti. Galilėjus laikomas termometro išradėju: jo paties raštuose šio prietaiso aprašymo nėra, tačiau žinoma, kad jau 1597 metais jis sukūrė prietaisą, panašų į termometrą. Termometro prototipo schema buvo tokia: tai buvo indas su vamzdeliu, kuriame buvo oras, nuo atmosferos atskirtas vandens stulpeliu; jis keitė rodmenis ir nuo temperatūros pokyčių, ir nuo atmosferos slėgio pokyčių. XVIII amžiuje oro termometras buvo patobulintas. Šiuolaikinę termometro formą suteikė mokslininkas Farenheitas, savo termometro gamybos būdą aprašęs 1723 m. Iš pradžių į vamzdelius pripildė spirito ir tik tyrimo pabaigoje perėjo prie gyvsidabrio. Galutinius nuolatinius tirpstančio ledo ir verdančio vandens taškus 1742 m. nustatė švedų fizikas Celsijaus. Išlikusios Farenheito ir Celsijaus termometrų kopijos išsiskiria kruopščiu apdirbimu.
Yra daugybė termometrų tipų - elektroniniai termometrai, skaitmeniniai, atsparumo termometrai, bimetaliniai termometrai, infraraudonųjų spindulių termometrai (IR termometrai), nuotoliniai termometrai, elektrokontaktiniai termometrai. Ir, žinoma, populiariausi yra alkoholio ir gyvsidabrio termometrai. Be termometrų, plačiai parduodami termometrų rėmeliai, manometriniai termometrai (termomanometrai), nešiojamieji pirometrai, higrometrai, termometrai, termometrai, barometrai, tonometrai, termometrai, termoporos ir kita įranga.

Klausimas, kur nusipirkti termometrą, dabar praktiškai nėra vertas. Rinkoje pristatomas plačiausias įvairios paskirties, taip pat ir buitinių, termometrų asortimentas: lauko termometrai bet kokiems langams (tiek mediniams, tiek plastikiniams), patalpų termometrai namams ir biurui, termometrai vonioms ir pirtims. Galima įsigyti termometrų vandeniui, arbatai, net vynui ir alui, akvariumui, specialius termometrus žemei, inkubatoriams, fasado ir automobilio termometrus. Yra termometrai šaldytuvams, šaldikliams ir rūsiams. Žodžiu, yra visko! Kaina priklauso nuo termometro tipo. Kainų diapazonas yra toks pat platus, kaip ir termometrų tipų asortimentas. Daugelis įmonių užsiima didmenine ir mažmenine prekyba Rusijos ir užsienio gamintojų termometrais, yra specializuotų parduotuvių ir internetinių parduotuvių, kurios parduoda šiuos prietaisus ir gali patenkinti beveik bet kokio tipo prietaisų poreikį. Populiariausia – nesudėtingų modelių matavimo įrangos gamyba ir pardavimas. Tokių prietaisų kainos yra daugiau nei prieinamos. Platus temperatūros valdymo ir matavimo įrangos asortimentas bei visapusiški sprendimai metrologijos srityje dabar siūlomi ne tik Maskvoje, bet ir daugelyje didžiųjų Rusijos miestų.

Termometro montavimas, kaip taisyklė, nėra technologiškai sudėtingas. Tačiau nepamirškite, kad patikimą ir patvarų termometro tvirtinimą garantuoja tik montavimas, atliktas laikantis visų taisyklių, nepamirškite to. Taip pat atminkite, kad termometras yra inercinis prietaisas, o jo rodmenų nusistojimo laikas yra 10 - 20 minučių, priklausomai nuo reikiamo tikslumo. Todėl nereikėtų tikėtis, kad vos išėmus iš pakuotės ar sumontavus termometrą pasikeis jo rodmenys.

  • skystis
    Skysčio termometras paprastai yra stiklinis termometras (stiklo termometras), kurį galima pamatyti beveik bet kur. Skysčių termometrai yra tiek buitiniai, tiek techniniai (TTZh termometras – techninis skysčio termometras). Skysčio termometras veikia paprastai – kintant temperatūrai aplink jį keičiasi termometro viduje esančio skysčio tūris. Termometre esantis skystis žemoje temperatūroje užima mažesnį kapiliaro tūrį, o esant aukštai temperatūrai skysčio tūris termometro stulpelyje pradeda didėti, taip plečiasi ir kyla aukštyn. Paprastai skysčių termometruose naudojamas alkoholis arba gyvsidabris. Skysčio termometru išmatuota temperatūra paverčiama tiesiniu skysčio judėjimu, skalė uždedama tiesiai ant kapiliaro paviršiaus arba pritvirtinama prie jo iš išorės. Termometro jautrumas priklauso nuo termometrinio skysčio ir stiklo tūrinio plėtimosi koeficientų skirtumo, nuo rezervuaro tūrio ir kapiliaro skersmens. Termometro jautrumas paprastai yra 0,4 ... 5 mm / C diapazone (kai kuriems specialiems termometrams 100 ... 200 mm / ° C). Techniniai skysto stiklo termometrai naudojami temperatūrai matuoti nuo -30 iki 600°C. Montuojant stiklinį techninį skysčio termometrą, jis dažnai įdedamas į apsauginį metalinį rėmą, kad prietaisas būtų izoliuotas nuo matuojamos terpės. Norint sumažinti matavimo inerciją, matuojant iki 150 ° C temperatūrą, variklio alyva pilama į žiedinį tarpą tarp termometro ir rėmo sienelės; matuojant aukštesnę temperatūrą, į tarpą pilamos varinės drožlės. Kaip ir bet kuriuos kitus tiksliuosius prietaisus, pramoninius techninius termometrus reikia reguliariai tikrinti.
  • Matuoklis
    Manometrinių termometrų veikimas pagrįstas dujų, garų ar skysčio slėgio pokyčiu uždarame tūryje, keičiantis temperatūrai. Manometrinis termometras susideda iš termocilindro, lankstaus kapiliaro ir paties manometro. Priklausomai nuo užpildo medžiagos, manometriniai termometrai skirstomi į dujinius (TPG termometras, TDG termometras ir kt.), garų-skysčius (TPP termometras) ir skystuosius (TPZh termometras, TDZh termometras ir kt.). Temperatūros matavimo manometriniais termometrais sritis svyruoja nuo -60 iki +600°C.
    Manometrinio termometro lemputė įdedama į matuojamą terpę. Kaitinant lemputę uždarame tūryje, padidėja slėgis, kuris matuojamas manometru. Manometro skalė kalibruojama temperatūros vienetais. Kapiliaras paprastai yra žalvarinis vamzdis, kurio vidinis skersmuo yra milimetro frakcijos. Tai leidžia nuimti manometrą iš lemputės montavimo vietos iki 40 m atstumu Kapiliaras per visą ilgį apsaugotas plieninės juostos apvalkalu.
    Manometriniai termometrai gali būti naudojami pavojingose ​​vietose. Jei reikia perduoti matavimo rezultatus didesniu nei 40 m atstumu, manometriniuose termometruose įrengiami tarpiniai keitikliai su vieningais išvesties pneumatiniais ar elektriniais signalais, kalbame apie vadinamuosius nuotolinius termometrus.
    Manometrinių termometrų konstrukcijose labiausiai pažeidžiami yra kapiliaro tvirtinimo taškai prie lemputės ir manometro. Todėl tokius įrenginius montuoti ir prižiūrėti turėtų specialiai apmokyti specialistai.
  • pasipriešinimas
    Atsparumo termometrų veikimas pagrįstas kūnų savybe keisti elektrinę varžą keičiantis temperatūrai. Metaliniuose termometruose varža didėja beveik tiesiškai didėjant temperatūrai. Puslaidininkių varžos termometruose, priešingai, jis mažėja.
    Metalo varžos termometrai yra pagaminti iš plonos varinės arba platinos vielos, įdėtos į elektros izoliacinį korpusą. Elektrinės varžos priklausomybė nuo temperatūros (variniams termometrams diapazonas yra nuo -50 iki +180 C, platinos - nuo -200 iki +750 C) yra labai stabili ir atkuriama. Tai užtikrina atsparumo termometrų pakeičiamumą. Atsparumo termometrams apsaugoti nuo matuojamos terpės įtakos naudojami apsauginiai dangteliai. Prietaisų gamybos pramonė gamina daugybę modifikacijų apsauginių dangtelių, skirtų termometrų veikimui esant skirtingam slėgiui (nuo atmosferos iki 500-105 Pa), skirtingo matuojamos terpės agresyvumo, su skirtinga inercija (nuo 40 s iki 4 min) ir panardinimo gylis (nuo 70 iki 2000 mm) .
    Puslaidininkiniai varžos termometrai (termistoriai) pramonėje retai naudojami matavimams, nors jų jautrumas yra daug didesnis nei vielos varžos termometrų. Taip yra todėl, kad termistoriaus kalibruotos charakteristikos labai skiriasi viena nuo kitos, todėl jas sunku pakeisti.
    Atsparumo termometrai yra pirminiai keitikliai, kurių signalas patogus nuotoliniam perdavimui – elektrinė varža, tokiam signalui matuoti dažniausiai naudojami automatiniai subalansuoti tilteliai. Jei reikia, varžos termometro išėjimo signalą galima paversti vieningu signalu. Norėdami tai padaryti, į matavimo grandinę įtraukiamas tarpinis keitiklis. Šiuo atveju matavimo prietaisas bus nuolatinės srovės matavimo prietaisas.
  • Termoelektrinis
    Termoelektrinių termometrų veikimo principas pagrįstas dviejų skirtingų laidininkų savybe sukurti termoelektromotorinę jėgą, kai šildoma jų sujungimo vieta – sandūra. Laidininkai šiuo atveju vadinami termoelektrodais, o visas prietaisas – termopora. Termoporos termoelektromotorinės jėgos reikšmė priklauso nuo termoelektrodų medžiagos ir temperatūrų skirtumo tarp karštosios ir šaltosios sandūros. Todėl matuojant karštosios sandūros temperatūrą, šaltųjų sandūrų temperatūra stabilizuojama arba įvedama jos pokyčio korekcija.
    Pramoninėmis sąlygomis termoporos šaltų sandūrų temperatūros stabilizavimas yra sunkus, todėl dažniausiai naudojamas antrasis būdas - automatiškai įvedama šaltų sandūrų temperatūros korekcija. Tam naudojamas nesubalansuotas tiltelis, kuris nuosekliai sujungtas su termopora. Varinis rezistorius yra įtrauktas į vieną tokio tilto atšaką, esančią šalia šaltų sankryžų. Pasikeitus termoporos šaltųjų sandūrų temperatūrai, kinta rezistoriaus varža ir nesubalansuoto tiltelio išėjimo įtampa. Tiltas parenkamas taip, kad įtampos pokytis būtų lygus dydžiu ir priešingas ženklu termoelemento termoelektrovaros jėgos pokyčiui dėl šaltų sandūrų temperatūros svyravimų.
    Termoporos yra pirminės temperatūros keitikliai į termoelektromotorinę jėgą – signalą, patogų nuotoliniam perdavimui. Todėl matavimo prietaisas, skirtas termoelemento termoelektrovaros jėgai matuoti, gali būti nedelsiant įtrauktas į matavimo grandinę už termoporos. Paprastai naudojami automatiniai potenciometrai.
    Jei termoelemento termoelektromotorinė jėga tarpiniu keitikliu paverčiama vieningu signalu, tai šaltų sandūrų temperatūra kompensuojama nesubalansuotu tilteliu, kuris yra keitiklio dalis.
    Varinis rezistorius dedamas į potenciometrą arba tarpinį keitiklį. Todėl ten turi būti ir šaltos termoporos jungtys. Tokiu atveju termoporos ilgis turi būti lygus atstumui nuo temperatūros matavimo vietos iki įrenginio įrengimo vietos. Tokia sąlyga praktiškai neįmanoma, nes termoporos termoelektrodai (kieta viela) yra nepatogūs montuoti. Todėl termoporai prijungti prie įrenginio naudojami specialūs jungiamieji laidai, termoelektrinėmis savybėmis panašūs į termoporos termoelektrodus. Tokie laidai vadinami kompensacija. Jų pagalba termoporos šaltos jungtys perkeliamos į matavimo prietaisą arba siųstuvą.
    Pramonėje naudojamos įvairios termoporos, kurių termoelektrodai gaminami tiek iš grynų metalų (platinos), tiek iš chromo ir nikelio (chromelis), vario ir nikelio (kopelio), aliuminio ir nikelio (alumel), platinos ir rodžio lydinių. (platina-rodis), volframas ir renis (volframas-renis). Termoelektrodų medžiagos nustato ribinę išmatuotos temperatūros reikšmę. Dažniausiai pasitaikančios termoelektrodų poros sudaro standartines termoporas: chromelis-kopelis (ribinė temperatūra 600°C), chromelis-alumelis (ribinė temperatūra 1000°C), platina-platina (ribinė temperatūra 1600°C) ir volframas-renis su 5% renio. volframas-renis su 20 % renio (temperatūra 2200°C). Pramoninės termoporos pasižymi aukštomis stabilumo charakteristikomis, kurios leidžia jas pakeisti nereguliuojant kitų matavimo grandinės elementų.
    Termoporos, kaip ir varžos termometrai, įmontuojamos į apsauginius dėklus, ant kurių nurodytas termoporos tipas. Aukštos temperatūros termoporoms naudojami apsauginiai dangčiai iš karščiui atsparių medžiagų: porceliano, aliuminio oksido, silicio karbido ir kt.
  • Elektroninė
    Jei reikia reguliuoti temperatūrą, tarkime, namo rūsyje, palėpėje ar kokioje nors ūkinėje patalpoje, įprastas gyvsidabrio ar alkoholio termometras vargu ar tiks. Gana nepatogu periodiškai išeiti iš kambario pažvelgti į jo skalę.
    Tokiais atvejais labiau tinka elektroninis termometras, leidžiantis matuoti temperatūrą nuotoliniu būdu – šimtų metrų atstumu. Be to, kontroliuojamoje patalpoje bus tik miniatiūrinis temperatūrai jautrus jutiklis, o gerai matomoje vietoje - rodyklės indikatorius, kurio skalėje matuojama temperatūra. Jungiamoji linija tarp jutiklio ir indikatoriaus gali būti sudaryta ekranuotu laidu arba dviejų laidų elektros laidu. Žinoma, elektroninis termometras nėra šiuolaikinės elektronikos naujovė. Tačiau daugeliu atvejų temperatūrai jautrus elementas ankstyvosiose tokių termometrų versijose buvo termistorius, kuris turi netiesinę atsparumo priklausomybę nuo aplinkos temperatūros. Ir tai yra mažiau patogu, nes ciferblato indikatorius turėjo būti aprūpintas specialia netiesine skale, gauta kalibruojant įrenginį naudojant etaloninį termometrą.
    Dabar elektroniniuose termometruose kaip temperatūrai jautrus elementas naudojamas silicio diodas, kurio tiesioginės įtampos priklausomybė (t.y. įtampos kritimas per diodą, kai juo teka nuolatinė srovė – nuo ​​anodo iki katodo) linijinis esant įvairiems aplinkos temperatūros pokyčiams. Šioje versijoje nereikia specialios ciferblato indikatoriaus skalės gradacijos.
    Elektroninio termometro veikimo principą galima suprasti prisiminus gerai žinomą tilto matavimo grandinę, sudarytą iš keturių rezistorių, kurių vienoje įstrižainėje yra rodyklės indikatorius, o kitoje įstrižainėje – maitinimo įtampa. Kai pasikeičia vieno iš rezistorių varža, per ciferblato indikatorių pradeda tekėti srovė.
    Elektroniniai termometrai gali matuoti temperatūrą diapazone nuo -50 iki 100 C. Elektroninis termometras maitinamas stabilia įtampa, kuri gaunama į grandinę įtraukus bateriją.
  • Elektrokontaktas
    Elektrokontaktiniai termometrai skirti signalizuoti apie iš anksto nustatytą temperatūrą ir įjungti arba išjungti atitinkamą įrangą, kai ši temperatūra pasiekiama. Elektrokontaktiniai termometrai gali dirbti sistemose, skirtose palaikyti pastovią (nustatyta) temperatūrą nuo -35 iki +300°C įvairiose pramonės, laboratorinėse, energetikos ir kitose instaliacijose.
    Šie įrenginiai gaminami pagal įmonės technines sąlygas. Apskritai elektrokontaktiniai termometrai struktūriškai skirstomi į 2 tipus:
    termometrai su kintama (nustatyta) kontaktine temperatūra, termometrai su pastovia (nustatyta) kontaktine temperatūra (vadinamieji terminiai kontaktoriai).
    TPK tipo elektrokontaktiniai termometrai su kintamu kontaktu gaminami su įmontuota skale. Pieno spalvos stiklinė svarstyklių plokštelė su skalių padalijimu ir joje pritaikyta skaitmenine skaitmenizacija leidžia vizualiai kontroliuoti temperatūros sąlygas įrenginiuose.
    Šiluminiai kontaktoriai gaminami iš masyvaus kapiliarinio vamzdžio ir turi vieną arba du darbinius kontaktus, t.y. viena ar dvi fiksuotos kontaktinės temperatūros. Jie naudojami panardinus į matuojamą terpę iki jungiamojo (apatinio) kontakto.
    Termometrai turi magnetinį įtaisą, kurio pagalba darbinis sąlyčio taškas keičiasi viso temperatūros diapazono diapazone.
    Elektrokontaktiniai termometrai ir terminiai kontaktoriai veikia nuolatinės ir kintamosios srovės grandinėse kibirkštiniu režimu. Šių prietaisų kontaktų leistina elektros apkrova yra ne didesnė kaip 1 W, kai įtampa iki 220 V ir srovės stipris 0,04 A. Kad būtų galima įtraukti į elektros grandinę, šiluminiai kontaktoriai aprūpinti lituojamais lanksčiais laidininkais. Termometrai prijungiami prie grandinės naudojant kontaktus po nuimamu dangteliu.
  • Skaitmeninis
    Skaitmeniniai, kaip ir bet kurie kiti termometrai, yra prietaisai, skirti matuoti temperatūrą. Skaitmeninių termometrų pranašumas yra tas, kad jie yra mažo dydžio ir turi platų išmatuojamų temperatūrų diapazoną, priklausomai nuo naudojamų išorinių temperatūros jutiklių. Išoriniai temperatūros davikliai gali būti tiek įvairių tipų termoporos, tiek varžos termometrai, įvairių formų ir pritaikymų. Pavyzdžiui, yra dujinių, skystų ir kietų kūnų išoriniai temperatūros jutikliai. Skaitmeniniai termometrai yra didelio tikslumo, didelės spartos prietaisai. Skaitmeninis termometras yra pagrįstas analoginiu-skaitmeniniu keitikliu, veikiančiu moduliacijos principu. Termometro parametrus matavimo paklaidos požiūriu visiškai nustato jutikliai. Skaitmeniniai termometrai gali būti naudojami buityje ir technologiniams procesams valdyti statybose, įskaitant kelių tiesimą, taip pat statybos pramonėje, žemės ūkyje, medienos apdirbimo, maisto ir kitose pramonės šakose. Skaitmeniniai termometrai turi matavimo atmintį ir gali teikti kelis stebėjimo režimus.
  • Kondensacija
    Kondensaciniai termometrai suvokia žemai verdančio skysčio sočiųjų garų elastingumo priklausomybę nuo temperatūros. Kadangi šios priklausomybės nuo naudojamų skysčių (metilo chlorido, etilo eterio, etilo chlorido, acetono ir kt.) yra netiesinės, todėl termometro skalės taip pat yra nelygios. Tačiau šie prietaisai turi didesnį jautrumą nei, pavyzdžiui, dujiniai skysti. Kondensaciniuose termometruose sočiųjų garų slėgis matuojamas virš skysčio, kuris nevisiškai užpildo šiluminę sistemą, paviršiaus, nes. slėgio pokytis neproporcingas – instrumentai turi nelygias skales. Matavimo ribos nuo -25 iki 300 C.
  • Dujos
    Dujų termometro veikimo principas pagrįstas priklausomybe tarp temperatūros ir slėgio termometrinės (darbinės) medžiagos, kuri kaitinant negali laisvai plėstis. Dujų manometriniai termometrai yra pagrįsti dujų, esančių hermetiškai uždaroje šiluminėje sistemoje, temperatūros ir slėgio priklausomybe. Dujų termometruose (dažniausiai pastovaus tūrio) temperatūros pokytis yra tiesiogiai proporcingas slėgiui išmatuotų temperatūrų diapazone nuo -120 iki 600 °C. Šiuolaikinės temperatūros skalės yra sukurtos ant temperatūros matavimo dujų termometrais. Matavimo procesą sudaro dujų baliono šiluminės pusiausvyros su šiluma, kurios temperatūra matuojama, būsena ir pradinio dujų tūrio atkūrimas. Didelio tikslumo dujų termometras yra gana sudėtingas prietaisas. Būtina atsižvelgti į dujų netobulumą, baliono ir jungiamojo vamzdžio šiluminį plėtimąsi, dujų sudėties pokyčius baliono viduje (dujų sorbciją ir difuziją), temperatūros kitimą išilgai jungties. vamzdis.
    Privalumai: prietaiso mastelis yra beveik vienodas.
    Trūkumai: santykinai didelė inercija ir didelis lemputės dydis.
  • alkoholikas
    Alkoholio termometras priklauso išsiplėtimo termometrams ir yra skysčio termometro porūšis. Alkoholio termometro veikimo principas pagrįstas skysčių ir kietųjų medžiagų tūrio pokyčiu matuojant temperatūrą. Taigi, šis termometras naudoja skysčio, esančio stiklinėje kolboje, galimybę plėstis ir susitraukti. Paprastai stiklinis kapiliarinis vamzdelis baigiasi sferiniu išsiplėtimu, kuris tarnauja kaip skysčio rezervuaras. Tokio termometro jautrumas yra atvirkščiai susijęs su kapiliaro skerspjūvio plotu ir tiesiogiai proporcingas rezervuaro tūriui bei tam tikro skysčio ir stiklo plėtimosi koeficientų skirtumui. Todėl jautrūs termometrai turi didelius rezervuarus ir plonus vamzdelius, o juose naudojami skysčiai didėjant temperatūrai plečiasi daug greičiau nei stiklas. Etilo alkoholis naudojamas termometruose, skirtuose matuoti žemą temperatūrą. Išbandyto standartinio stiklo alkoholio termometro tikslumas yra ± 0,05 ° C. Pagrindinė klaidos priežastis yra susijusi su laipsniškais negrįžtamais stiklo elastinių savybių pokyčiais. Dėl jų sumažėja stiklo tūris ir padidėja atskaitos taškas. Be to, klaidų gali atsirasti dėl neteisingų rodmenų arba dėl termometro pastatymo ten, kur temperatūra neatitinka tikrosios oro temperatūros. Papildomos klaidos gali atsirasti dėl susiliejančių jėgų tarp alkoholio ir stiklinių vamzdžio sienelių, todėl greitai nukritus temperatūrai dalis skysčio lieka ant sienelių. Be to, alkoholis šviesoje sumažina jo tūrį.
  • Bimetalinis
    Jų struktūra pagrįsta medžiagų, iš kurių gaminamos jautrių elementų plokštės, šiluminio plėtimosi skirtumu. Bimetaliniai termometrai naudojami temperatūrai matuoti skystose ir dujinėse terpėse, įskaitant jūrų ir upių laivus, atomines elektrines.
    Bendru atveju bimetalinis termometras susideda iš dviejų plonų metalo juostelių, tokių kaip varis ir geležis, kurios kaitinant plečiasi nevienodai. Plokšti juostų paviršiai tvirtai priglunda vienas prie kito. Tokia bimetalinė sistema yra susukta į spiralę, vienas iš šios spiralės galų yra standžiai pritvirtintas. Kaitinant ar vėsinant, iš skirtingų metalų pagamintos juostos spiralės nevienodai plečiasi arba susitraukia. Vadinasi, spiralė arba išsivynioja, arba tvirčiau susisuka. Pagal rodyklę, pritvirtintą prie laisvojo spiralės galo, galima spręsti apie pokyčių mastą. Bimetalinio termometro pavyzdys yra kambario termometras su apvaliu ciferblatu.
  • Kvarcas
    Kvarciniai termometrai yra pagrįsti pjezoelektrinio kvarco rezonansinio dažnio priklausomybe nuo temperatūros. Kvarcinio termometro jutiklis yra kristalinis rezonatorius, pagamintas plono disko arba lęšio pavidalu, įdėtas į sandarų korpusą, užpildytą heliu, kurio slėgis yra apie 0,1 mm RT, kad būtų geresnis šilumos laidumas. Art. (korpuso skersmuo 7-10 mm). Centrinėje lęšio ar disko dalyje uždedami auksiniai sužadinimo elektrodai, o laikikliai (laidai) yra periferijoje.
    Rodmenų tikslumą ir atkuriamumą daugiausia lemia dažnio pokytis ir rezonatoriaus kokybės faktorius, kuris eksploatacijos metu mažėja dėl periodinio šildymo ir aušinimo atsirandančių mikroįtrūkimų.
    Išmatuotą kvarcinio termometro grandinę sudaro jutiklis, įtrauktas į stiprintuvo teigiamo grįžtamojo ryšio grandinę, ir dažnio matuoklis. Reikšmingas kvarcinių termometrų trūkumas yra jų inercija, kuri yra kelios sekundės, ir darbo nestabilumas aukštesnėje nei 100 C temperatūroje dėl didėjančio neatkuriamumo.