7.1. Термометри розширення

Термометри розширення можуть бути двох видів: рідинно-скляні та механічні.

Рідинно-скляні термометри застосовують для вимірювання температур в діапазоні від -200 до +750 °С. За своєю конструкцією скляні рідинні термометри бувають паличні та з вкладеною шкалою. Для заповнення рідинних термометрів використовують ртуть, органічні рідини, водно-спиртові суміші.

Рідинно-скляні термометри одержали достатньо широке поширення в лабораторній та промисловій практиці завдяки досить високій точності вимірювання, низькій вартості та простоті поводження. До недоліків термометрів цієї групи відносяться низька механічна міцність приладів та токсичність робочого тіла. Тому ці термометри не можна використовувати у контакті з харчовими продуктами.

З метою механізації та регулювання застосовують ртутні електроконтактні термометри, які мають контактний пристрій (з постійною або змінною установкою), який замикається з розширенням ртуті.

Механічні термометри розширення поділяються на дилатометричні та

біметалічні. Принцип дії механічних термометрів розширення грунтується на використанні властивостей твердого тіла змінювати свої лінійні розміри зі зміною температури.

У дилатометричних термометрах (рис.7.1,а) використовується різниця лінійного подовження двох матеріалів (корпусу 1 із термоактивного матеріалу – має великий коефіцієнт лінійного розширення від температури та термапасивного стержня 2. Посування стержня 2 за кінематичною схемою передається на відліковий пристрій 5. Такі термометри, в основному, використовуються не для вимірювання температури, а як первинні вимірювальні перетворювачі в системах автоматичного регулювання температури.

Чутливим елементом біметалічного термометра (рис. 7.1,б) є пружина, яка складається з двох металічних пластин з різним коефіцієнтом лінійного розширення. Внутрішня пластина має більший коефіцієнт лінійного розширення, ніж зовнішня, під час нагрівання така пластина буде розкручуватися, її посування передається на стрілку.

Дилатометричними та біметалічними термометрами вимірюється температура в межах від -150 до +700 °С. Перевагами їх є простота, надійність; недоліками — інерційність та невисока точність.

Манометричні термометри вимірюють температуру в діапазоні від -120 до +500 °С. Термосистема приладу (рис. 7.3) складається з термобалону 1, який занурюється у вимірюване середовище, капілярної трубки 2 і манометричної пружини 3. Герметична замкнена термосистема заповнена робочою речовиною. Під час нагрівання термобалона тиск робочої речовини термосистеми зростає. Це викликає деформацію манометричної пружини 3, яка через повідок 8 та передаючий механізм (зубчатий сектор 7 і шестерню 6) пов'язана з стрілкою 4 приладу, що рухається по шкалі 5.

а) б)

Рис.7.1. Дилатометричний а) та Рис. 7.2. Манометричний

б) біметалевий термометри термометр

Залежно від робочої речовини замкненої системи манометричні термометри

підрозділяють на рідинні, газові та конденсаційні (парорідинні). Довжина капіляра термометра від 1,0 до 40 м. Вимірювальними елементами приладу можуть бути одновиткові та багатовиткові манометричні пружини, сильфони або мембрани.

Манометричні термометри широко використовуються в харчових виробництвах. Вони прості, надійні в роботі. Недоліками цієї групи є інерційність, великі габарити термобалона, невисока точність вимірювань (клас точності 1,0...4,0)

Для використання в системах автоматичної сигналізації та регулювання випускають електроконтактні манометричні термометри.