Электрические термометры сопротивления с вторичными измерительными приборами

Термометр сопротивления, являющийся датчиком с вторичным измерительным прибором (логометр или уравновешенный мост) показан на рис. 2. В них используется свойство проводниковых материалов изменять электрическое сопротивление при нагреве и охлаждении.

Чувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой проволоку диаметром 0,1 мм из меди или 0,05…0,07 мм из платины, намотанную на электроизоляционный каркас из слюды, кварца, фарфора и помещенную в тонкую алюминиевую трубку и защитный чехол из нержавеющей стали.

Медные термометры сопротивления применяются при измерениях от –50 до + 180 ºС, а платиновые от –200 до 650 ºС. Медные термометры сопротивления имеют градуировки 23 и 24, платиновые – 20, 21, 22.

При 0 ºС термометры сопротивления гр. 20 имеют сопротивления 10 Ом; гр. 21 – 46 Ом; гр. 22 – 100 Ом; гр. 23 – 53 Ом и гр. 24 – 100 Ом.

При изменении температуры электрическое сопротивление термометров определяют градуировочными данными и приближенной формулой:

Rt = Rо (1 + α_ρ · t),

где Rt – сопротивление термометра при нагревании на tºС, Rо – сопротивление термометра при 0ºС, α_ρ – температурный коэффициент электрического сопротивления металла чувствительного элемента (для меди α_ρ = 4,3 · 10‾³ ºС^-1).

Измерительный прибор термометра сопротивления представляет собой логометр или уравновешенный мост.

Логометр является наиболее распространенным прибором измерения температуры. Измерительный механизм логометра представляет собой прибор магнитоэлектрической системы с внутрирамочной магнитной системой. Рамки логометра включены в схему моста, одно из плеч которого составляет термометр сопротивления, а мост подключен к источнику питания. При равновесии моста токи в рамках равны и рамки располагаются симметрично относительно полюсных наконечников. При нагреве или охлаждении термометра его сопротивление изменяется, равновесие моста нарушается, т.к. ток в одной рамке уменьшается, а в другой – увеличивается. Это вызывает поворот рамки и стрелки прибора. Шкала прибора градуируется в градусах Цельсия.

Пирометры излучения

Для измерения температур выше 800 ºС наибольшее распространение получили пирометры излучения, действие которых основано на использование зависимости энергии излучения тел от их температуры. Измерение температуры такими пирометрами осуществляется безконтактным способом.

По принципу действия пирометры излучения разделяют на оптические и радиационные.

Оптические пирометры служат измерителем одноцветного (монохроматического) излучения, а радиационные пирометры – измерителем полного излучения.

Оптические пирометры. Наибольшее распространение среди этих пирометров получили пирометры с исчезающей нитью. В комплект такого прибора входят телескоп, показывающий прибор и источник питания (рис.3)

Принцип действия оптического пирометра основан на сравнениях яркости свечения нагретого тела и раскаленной нити специальной пирометрической лампы накаливания.

Телескоп представляет собой металлическую трубу внутри которой помещены: линза объектива, ослабляющий фильтр, пирометрическая лампа накаливания с металлической дугообразной нитью, окулярная линза, красный светофильтр и диафрагма.

Изменение накала нити лампы производят плавной регулировкой реостата, добиваясь совпадения яркости ее свечения с яркостью измеряемого нагретого тела и отсчитывают температуру по шкале измерительного прибора.

Оптический пирометр имеет шкалу с двумя пределами измерения: от 800 до 1400 ºС и от 1200 до 2000 ºС. Для перехода на шкалу до 2000 ºС в оптическую систему телескопа вводят ослабляющий фильтр.