Основні формули для розрахунків
При частковому зануренні
t 1- середня температура виступаючого стовпчика при градуюванні
t 2 -середня температура виступаючого стовпчика при вимірюванні
Дійсна температура середовища дорівнює
tд =t + t
При повному зануренні
t- покази термометра
t 1- середня температура виступаючого стовпчика
Дійсна температура середовища буде дорівнювати
t д =t + t,
Розрахунки
Висновок:
Оцінка________
Підпис викладача_____________
Лабораторне заняття №2
«Вимірювання температури манометричними термометрами»
1. Мета заняття
1.1. Визначити основні позначки, технічні та метрологічні характеристики манометричного термометра (МТ), що запропонований до дослідження.
1.2. Вивчити методику вимірювання температури МТ.
2. Прилади та обладнання
2.1. Манометричний термометр.
2.2. Еталонні СРТ 3-го розряду.
2.3. Нульовий термостат або посудина Дюара.
2.4. Масляний термостат ТС-24А
2.5. Паровий термостат ТП-15.
3. Загальні відомості
Принцип дії манометричних термометрів, що побудований на використанні залежності між температурою та тиском робочої (термометричної) речовини в замкнутій герметичній термосистемі.
В залежності від робочої речовини манометричні термометри бувають газові, рідинні та конденсаційні (парорідинні). Робоча речовина впливає на їх використання для вимірювання рідинних та газових середовищ в діапазоні від -200 до +600 °С. Термометри з спеціальним заповнювачем термосистеми призначені для вимірювання температури від 100 до 1000 °С.
Манометричні термометри (МТ) виготовляють показуючими та самописними. Самописні термометри бувають з дисковим та стрічковим діаграмним папером. Пересування паперу здійснюється синхронним двигуном або часовим механізмом. МТ бувають з однобічною, двобічною або безнульовою шкалою. МТ - це тільки робочі прилади. Виготовляють їх таких класів: 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Відповідно до засобу з'єднання термобалона з корпусом приладу МТ виконуються з жорсткім зв'язком; з гнучким зв'язком (дистанційні). Довжина гнучкого капіляра може бути від 0,6 до 60 м.
За стійкістю до механічних впливів і впливу зовнішнього середовища МТ поділяються на звичайні, тряскоміцні, тряскостійкі, вібростійкі, ударостійкі, пилезахищені, бризкозахищені, водозахищені, вибухонепроникні та захищені від агресивних середовищ.
Також виготовляють МТ без додаткових пристроїв, з додатковими пристроями (пневмонічні, електричні), для дистанційного передавання сигналів, з сигналізацією, з регулюванням, інше.
Клас точності конденсаційних МТ відповідає тільки останнім 2/3 температурної шкали, а на першій 1/3 клас не повинен бути нижче наступного класу точності.
Основними причинами похибок при вимірюванні температури МТ є:
- похибки показів або запису при нормальних умовах роботи;
- зміна показів, які виникають при умовах, що не відповідають нормальним;
- похибки відліку показів;
- умови теплообміну, при яких порушується рівновага температур між термобалоном та середовищем;
- теплова інерційність термометрів.
Похибки показів МТ при нормальних умовах роботи виникають через похибки градуювання при виготовленні термометра, та варіація показів.
Варіація показів термометра виникає в наслідок гістерезису, що виникає як наявність невеликої величини термінової остатньої деформації манометричної пружини при її роботі. Ця деформація порушує однозначну залежність тиску в термосистемі від показів МТ при прямому та зворотному руху стрілки уздовж шкали.
Похибки МТ, що виникають від відхилень умов вимірювань від нормальних є слідством змін температури навколишнього середовища (додаткова температурна похибка), зміни атмосферного тиску (барометрична похибка), зміни розташування термобалона відносно пружини (гідростатична похибка). Всі ці похибки легко усуваються завдяки введенню різних поправок.
Загальними і спеціальними стандартами на МТ встановлені допустимі похибки їх показів. Ці величини залежать від класу точності термометра і діапазону температур, які виміряють.
Допустимі похибки характеризують ту точність вимірювання температури, яка може бути забезпечена при нормальних умовах роботи термометра. При необхідності підвищення точності вимірювання температури, наприклад при лабораторних дослідженнях , то до показу термометрів додають поправки, що визначені в результаті повірки термометра. Всі систематичні градуювальні похибки при цьому не враховуються. Похибки показів термометра в різних точках шкали можуть бути різними за величиною та знаком. Введенням поправок можна значно підвищити точність вимірювання.