3.2 Манометрические термометры

Действие термометров основано на изменении давления в заполненном рабочим веществом замкнутом объеме (системе) в зависимости от изменения температуры.

Манометрические термометры являются показывающими, сигнализирующими и самопишущими. Манометрический термометр представляет собой замкнутую систему, состоящую из термобаллона 1, капилляра 2 и одновитковой или многовитковой пружины 3. Термобаллон представляет собой стальную трубку, закрытую с одного конца, а с другого соединенную с капилляром. Капилляр изготавливается из бесшовной стальной или медной трубки, внутренним диаметром 0,10,5 мм – рисунок 62.

Рисунок 62 – Манометрический термометр

Одновитковая пружина изготовляется из стальной или латунной трубки овального сечения, согнутой по окружности на угол 270^о. Подвижный конец трубки наглухо закрыт, а неподвижный соединен с капилляром.

При изменении температуры изменяется соответственно внутреннее давление в замкнутой системе и пружина стремится принять форму круга, в результате чего она частично выпрямляется, вызывая при этом перемещение стрелки прибора, соединенного с подвижным концом пружины передаточным механизмом 4.

Рисунок 63 – Схема подключения манометрических термометров

Манометрические приборы с одновитковой пружиной (типа ТС–100, ЭКТ–1, ЭКТ–2) включают два предельных контакта 1 и 2, укрепленных на подвижных указателях, которые могут быть установлены в любых точках шкалы, показывающая стрелка прибора также имеет контакт 3 – рисунок 63.

Контакты предельных указателей и показывающей стрелки изолированы друг от друга. Один из указателей соответствует минимальному значению измеряемой температуры, другой – максимальному. Если измеряемая температура находится в заданном диапазоне, то контакты указателей разомкнуты. При достижении одного из предельных значений температуры, контакт показывающей стрелки замкнет контакт соответствующего предельного указателя, в результате чего замыкается электрическая цепь и загорается сигнальная лампочка, при замыкании контакта второго предельного указателя включается вторая сигнальная лампочка.

3.3 Пирометры излучения

Пирометры излучения используются для измерения теплового состояния тел, нагретых до высоких температур бесконтактным методом. Принцип их работы основан на улавливании лучистой энергии нагретого тела с помощью оптической системы. Разные тела по-разному излучают и поглощают тепловую энергию. Одни – большую часть попадающей на них тепловой энергии поглощают, а меньшую отражают, а другие – наоборот. Поэтому, для того чтобы можно было сравнивать по улавливаемому потоку тепловой энергии нагретость тела, пользуются понятием “абсолютно черного тела”.

Абсолютно черное тело – это тело, которое поглощает все падающие на него лучи и излучает максимум энергии при данной температуре. Различные тела и материалы характеризуются коэффициентом черноты полного или частичного излучения. Частичным (монохроматическим) излучением тела называется излучение на какой – то одной волне спектра. Для измерений чаще всего пользуются красной полосой спектра.

Пирометры излучения делятся на пирометры полного излучения – радиационные и пирометры частичного излучения – оптические.

Пирометры полного излучения улавливают и измеряют излучение всех полос спектра. Рассмотрим схему действия радиационного пирометра – рисунок 64.

Тепловое излучение поверхности нагретого тела 1 воспринимается пирометром 2. Лучистая энергия концентрируется на термобатарее 3. Термобатарея состоит из десяти последовательно соединенных U – образных миниатюрных термопар с электродами из хромель–копеля. Э.д.с. термобатареи передается к показывающему прибору 4, который проградуирован в ^оС.

В пирометрах частичного излучения сравнивается яркость монохроматического излучения тела, температуру которого измеряют с яркостью образцового источника излучения.

Рисунок 64 – Пирометр излучения

Выпускают два типа пирометров частичного излучения: визуальные и фотоэлектрические.

В визуальных пирометрах яркость тела и образцового источника излучения сравнивается наблюдателем.

В фотоэлектрических пирометрах яркость сравнивается с помощью фотоэлементов или фотосопротивлений.