Пр-п действия осн.на зав-сти давления рабочего в-ва в замкнутом обьеме от темп-ры. В соответствии с ОС рабочего вещества манометрические термометры могут быть газовыми, жидкостными и конденсационными.
.png)
Состоят с термобалона (из латуни или стали), капиллярной трубки и манометрической пружины (манометра). Термобалон размещается в окружения, где измеряется темп-ра. Темп-ра окружения воздействует на физическое состояние вещ-ва внутри баллона, что приводить к изменению давления. Это давление ч-з капиллярную трубку передается на расстояние в 60 мм, диаметр трубки 0,1-0,5 мм и фиксируется манометром, шкала градуирована в градусах Цельсия. Диапазон измерительных температур от -50 С к 600 С. Класс точности примерно 1,5. Могут использоваться в пожаро-, взрывоопасном окружении.
В газовых термометрах система заполняется инертным газом со свойствами близких к свойствам идеальных газов. Заполнены азотом под давлением 1-5 МПа, в зав-сти от темп-ры изменяя давление газа в баллоне. Рабочая Т=-150-+600℃. Пр-п действия осн. на закрне Гей-Люсака для идеальных газов. Реально статическая хар-ка таких термометров близка к линейной. Изменение давление выражено зав-стью .JPG)
где P- давление газа при тепмп-ре измерения, Po- при тепмп-ре 20 С (темп-ра градуировки), .JPG)
- объемный коэффициент расширения газа. Погрешность связанная с колебанием давления отсутствует из-за высокого Pнач. Погрешность связанная с отклонением Тос от 20 оС (темп-ра градуировки) в которой находится капилляр; погрешность рассчитывается для капилляра и манометрической части .JPG)
где V- объем капилляра манометрическойчасти, Vo- объем баллона, t-окружающая среда, to- 20 С
Недостатки:
- выс. инерционность связанная с низким коэф. теплопередачи от металла корпуса баллона к газу находящемся в баллоне.
- низкая теплоемкость газа.
- значительн.ые размеры баллона (трудно вставить в трубки малого диаметра).
- Необходимости контроля герметичности системы,
- Ограниченная длинна связи м-ду баллонам и манометром,
- Влияние на показание темп-ры окружающей среды.
В жидкостных термометрах вся система заполнена жидкостью. Жидкостные заполнены кселолом, ртутью под давлением 1-2 МПа. При увелич. температуры часть жидкости будет выдавливаться в капилляр и в манометр, поэтому габариты чувствительного элемента, габариты термобаллона и диапазон измерений должен быть согласован. Термобаллон имеет размеры 10 и 100 мм.
Достоинства: Хорошие динамические свойства.
Недостатки:
- Погрешность связанная с отклонением Токр.среды от 20оС (темп-ра градуировки),
- влияние на показание температуры окружающей среды. Для компенсации используют инварный полисенсор, представляющих собой провалку, которая имеет min коэффициент расширения.
- наличие гидростатической погрешности обусловлено разными уровнями, на которых находится баллон и манометр.
Конденсационный. Термоболон на 2/3 заполнен кипящей жидкостью. Принцип действия основан на зависимости: .JPG)
,
где L-скрытая теплота испарения,V- удельн. объемы пара и жидк.. Зав-сть давления насыщ.пара от Т однозначна, но нелинейна, поэтому шкалы конденсац.термометров неравномерны.Т.к. давление в термосистеме зависит только от Т, то изменение Токр.среды не влияет на показания прибора,эти термометры наиб. чувствительны, т.к. Рнасыщ.пара изменяется с изменением Т.
Недостатки: нелинейная статическая хар-тика, гидростатическая погрешность (компенсируется как в жидкостных), сложность ремонта и большие размеры балона класса точности 1, 1,5, 2,5.
Достоинства: Незав-сть показаний от Т окружающей среды.
