1. Измерение температуры. Приборы, структурные схемы. Классфикация

Температура (t) - степень нагретости вещества. Используется два типа шкал: абсолютные термодинамические (шкала Кельвина) и эмпирические °С (шкала Цельсия), °R (шкала Реомюра), °F (шкала Фаренгейта). T К = t°С+273°С. Приборы для измерения температуры (термометры) основаны на изме­нении свойств различных веществ в зависимости от температуры.

Классификация приборов, основанных на изменении:

1) объема тела (термометры расширения);

2) давления рабочего вещества в замкнутой камере (манометри­ческие термометры);

3) электрического сопротивления проводников (электрические термометры сопротивления);

4) термоэлектродвижущей силы (термоэлектрические термо­метры);

5) лучеиспускательной способности нагретых тел (пирометры излучения).

Термометры расширения наз-ся такие приборы в которых исп-ся изменение объема или линейного размера тел и изменение t-ры. К ним относятся:

- жидкостеклянные – построены на принципе теплового расширения жидкости в небольшом стеклянном резервуаре кот-й соед. с капиллярной трубкой. В качестве жидкости используют ртуть и органические жидкости(спирт),.Измеряют t до 750⁰С Ч.э является трубка с жидкостью;

-дилатометрические термометры- основаны на разности коэф-тов линейного расширения тв. Тел. Ч.э. – трубка из латуни или меди;

- биметаллические- ЧЭ - пружина из двух пластин с разными термическими коэффициентами линейного расширения. Пружина прогибается в сторону пластины с меньшим коэффициентом. При изменении температуры биметаллическая пружина прогнется вниз.

Манометрические термометры Принцип действия основан на изменении давления вещества, заключенный в замкнутом объеме при изменении его температуры. Ч.э – термо баллон

Электрические термометры сопротивления

Действие основано на свойстве материалов изменять свое активное сопротивление в зависимости от температуры. Ч.Э. – проволока на катушке (прим. чистые металлы платина, медь, никель)

Термоэлектрические термометры (Термопара).

О снованы на эффекте возникновения ЭДС в цепи (Эффект Зеебека), который состоит в том, что при наличии разности температур мест соедине­ний (спаев) двух разнородных металлов или полупроводников в контуре возникает электродвижущая сила, называемая термо-ЭДС.

Разновидности: Наиболее распространены термопары: хромель—копель (ТХК); хромель — алюмель (ТХА); платинородий — платина (ТПП); платина – родий (ТПР); железо-константан (ТЖК); и вольфрам-родий (ТВР). Термопары позволяют измерять температуру в диапазоне от –200 до +1800 ⁰С.

Пирометры излучения определяют t вещества по его излучению. Пирометры излучения делятся на оптические (Принцип действия основан на сравнении яркости монохроматического излучения двух тел: эталонного и тела t которого измеряется.) и радиационные(основаны на принципе определения t тела по теплов действию лучистой энергии).

10.Пирометры. Принцип работы.

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства. Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

Разновидности приборов:

-Односпектральные. Такие приборы принимают излучения только в одном спектральном диапазоне. Односпектральные приборы в свою очередь подразделяются на радиационные (мощность теплового излучения переводится в температуру) и яркостные (в диапазоне красного света измеряются яркости эталонного объекта и объекта измерения).

-Мультиспектральные. Также их называют цветовыми или пирометрами спектрального отношения.

И змерение температуры пирометрами имеет ряд преимуществ перед обычными термометрами. Измерения возможно проводить без остановки производства или технического процесса. Все измерения температуры производятся с безопасного расстояния. При этом присутствует значительное увеличение производительности труда работников благодаря моментальности измерений.