1.1.Жидкостные стеклянные термометры.

В жидкостных стеклянных термометрах используется термометрическое свойство теплового расширения тел. В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть, имеющую одно из самых высоких среди жидкостей значение коэффициента термического расширения. Однако при атмосферном давлении ртуть находится в жидком состоянии в относительно узком температурном интервале

(-37,8…+350С), поэтому для измерения низких температур используются низкотемпературные органические жидкости, к числу которых относятся спирты и индивидуальные углеводороды (бензол, толуол, пентан и др.). К достоинствам жидкостных стеклянных термометров относится хорошее сочетание простоты применения и невысокой стоимости при достаточно высокой точности измерений. К недостаткам относятся ремонтонепригодность, невозможность дистанционного измерения температуры и автоматической записи показаний.

1.2. Биметаллические преобразователи температуры.

Принцип действия основан на тепловом расширении твердых тел, состоящих из сваренных пластин с разными коэффициентами расширения. При нагреве биметаллических элементов происходит деформация, которая приводит в действие указательную систему. Биметаллические преобразователи в основном применяют в качестве элементов компенсации температурных погрешностей приборов, а также датчиков температурных реле. Достоинствами биметаллических преобразователей являются простота конструкции и надежность в работе.

1.3. Манометрические термометры.

Манометрические термометры основаны на зависимости температуры от давления при постоянном объёме системы. Манометрические термометры состоят из небольшого баллона в качестве температурного датчика, погруженного в измеряемую среду и заполненного газом или легкокипящей жидкостью с высокой упругостью паров, что повышает чувствительность в сравнении с газовыми термометрами. Баллон соединен гибкой капиллярной трубкой с манометром, шкала которого проградуирована в градусах температуры. Конструкция манометрического термометра представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1. Схема манометрического термометра

К достоинствам манометрических термометров следует отнести возможность измерения температуры на расстоянии. Однако это расстояние невелико (всего несколько десятков метров) из-за того, что при передаче сигнала измерительной информации по трубке на большое расстояние он существенно искажается вследствие потерь давления по длине. К недостаткам относятся громоздкость конструкции и относительно невысокая предельная точность измерения.

1.4. Термометры, основанные на температурной зависимости электрического сопротивления.

Для нахождения температуры используется измерение изменения электрического сопротивления при соответствующем изменении температуры. Чувствительные элементы этих термометров (датчики температуры) изготавливаются из чистых металлов или полупроводниковых материалов. В первом случае в технике эти термометры называются металлическими термометрами сопротивления, во втором случае термисторами или терморезисторами. В качестве металлов для изготовления технических термометров сопротивления применяют медь и платину. Медь относительно недорога и имеет строго линейную температурную зависимость сопротивления. Однако использовать медь можно только в относительно узком температурном интервале (-50…+180С) вследствие того, что при более высоких температурах медь интенсивно окисляется. Для измерения температур в более широком интервале (-260…+1100С) используется платина, имеющая высокую термическую стабильность. Технические медные и платиновые термометры сопротивления обозначаются соответственно ТСМ и ТСП. К достоинствам металлических термометров сопротивления относится высокая точность измерения в широком интервале температур, а к недостаткам – необходимость использования в измерительной схеме высокостабильного источника тока.

Терморезисторы изготавливают из медно-кобальто-марганцевых оксидных полупроводников. Термисторы представляют собой полупроводниковые элементы с p-n переходами – диоды, транзисторы, стабилитроны. Терморезисторы и термисторы имеют высокое значение температурного коэффициента сопротивления, что обуславливает их высокую чувствительность и малую инерционность, однако недостатком является нелинейная зависимость сопротивления от температуры и большой разброс сопротивления (до 20%) даже для одного типа терморезистора, что снижает точность измерений. Кроме того, температурный интервал их применения ограничен, вследствие низкой термической стойкости полупроводниковых материалов.