Термометры расширения

Термометры расширения подразделяются на:

  жидкостные термометры,

  дилатометрические термометры,

  биметаллические термометры.

Принцип действия жидкостных термометров основан на свойствах теплового расширения термоэлектрического вещества при изменениях температуры. Определение температуры в данном случае происходит по величине видимого изменения объёма жидкости в капиллярной трубке. В качестве термометрической жидкости применяется ртуть, этиловый спирт, керосин, толуол, пентан. Диапазон измерения температур составляет от -100 до +600°С. К недостаткам жидкостных термометров относится их хрупкость, возможность загрязнения окружающей среды, непригодность для ремонта. Для защиты от механических повреждений для термометров разработаны защитные арматуры.

Принцип действия дилатометрических термометров основан на преобразовании изменений температуры в разность удлинений двух твердых тел, обусловленную различием их температурных коэффициентов линейного расширения. Диапазон измерения температур составляет от -30 до +1000°С.

Принцип действия биметаллических термометров основан на преобразовании изменений температуры в изгиб пластин, состоящих из двух металлов с разными температурными коэффициентами расширения. Диапазон измерения температур составляет от -100 до +600°С. 

Биметаллические термометры наиболее распространены при измерении комнатной температуры. Основанная погрешность термометров составляет 1-3% от диапазона регулирования. Одним из главных недостатков биметаллических термометров является требование индивидуальной градуировки, которая происходит путем сравнения показаний с образцовыми термометрами, что приводит к невозможности оперативной замены чувствительных биметаллических пластин.

7Термоэлектрические термометры, схемы включения измерительного прибора.

Термоэлектрические термометры

Для измерения температуры в металлургии наиболее широкое распространение

получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур от

-200 до +2500 0C и выше. Данный тип устройств характеризует высокая

точность и надежность, возможность использования в системах автоматического

контроля и регулирования параметра, в значительной мере определяющего ход

технологического процесса в металлургических агрегатах.

Сущность термоэлектрического термометра 

метода заключается в возникновении ЭДС в проводнике, концы которого имеют

различную температуру. Для того, чтобы измерить возникшую ЭДС, ее сравнивают с

ЭДС другого проводника, образующего с первым термоэлектрическую пару AB (рис.

3), в цепи которой потечет ток.

Результирующая термо-ЭДС цепи, состоящей из двух разных проводников A и B

(однородных по длине), равна

или

           (1)       

где  и  

- разности потенциалов проводников A и B соответственно при температурах t2 

и t1, мВ.

Термо-ЭДС данной пары зависит только от температуры t1 и t2 

и не зависит от размеров термоэлектродов (длины, диаметра), величин

теплопроводности и удельного электросопротивления.

Для увеличения чувствительности термоэлектрического метода измерения температуры

в ряде случаев применяют термобатарею: несколько последовательно включенных

термопар, рабочие концы которых находятся при температуре t2,

свободные при известной и постоянной температуре t1.

Термоэлектрический термометр (ТТ) – это измерительный преобразователь,

чувствительный элемент которого (термопара) расположен в специальной защитной

арматуре, обеспечивающий защиту термоэлектродов от механических повреждений и

воздействия измеряемой среды

схемы включения измерительного прибора-?

8