Вопрос 27.

2.3. Манометрические термометры

Измерение температуры манометрическими термометрами основано на изменении давления рабочего вещества, находящегося в замкнутой системе, при изменении его температуры. Прибор состоит из термобаллона, капиллярной трубки и манометрической части. Вся система заполняется рабочим веществом. Термобаллон помещают в зону измерения температуры.

Манометрические термометры довольно широко применяются в химических производствах. Они просты по устройству, надежны в работе, при отсутствии электропривода взрывобезопасны, позволяют передавать показания на сравнительно большие расстояния (до 40-60м). Возможный диапазон их применения от –180 до +600˚С.

Термобаллоны обычно изготавливают из латуни, обладающей высокой теплопроводностью, а капилляр - из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0.15 до 0.5 мм. Длина капилляра может быть различной (от 25 см до 60 м). Для защиты от механических повреждений капилляр часто помещают в защитную оболочку из оцинкованного стального провода.

По заполнению системы различают следующие типы манометрических термометров:

1. газонаполненные (газовые) термометры. В которых вся система, т.е. термобаллон, капилляр и манометрическая пружина, заполнена газом под некоторым начальным давлением.

2. жидкозаполненные (жидкостные) термометры, в которых система заполнена жидкостью.

3. паро-жидкостные термометры, в которых термобаллон частично заполнен жидкостью, а все остальное пространство системы заполнено парами этой жидкости или ее конденсатами.

Вопрос 28.

2.2.1. Принцип работы термопреобразователя сопротивления. Диапазон измеряемых температур для каждого типа термопреобразователя сопротивления

Принцип действия термопреобразователя сопротивления основан на свойстве проводников и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление при изменении их температуры.

Металлические термометры сопротивления платиновые (ТСП) градуировки гр. 20 используются при длительных измерениях в пределах от 0°С до 650°С, а термометры градуировок гр. 21 и гр. 22 - с другими номинальными сопротивлениями при температуре — от —200°С до +500°С. Термометры сопротивления медные (ТСМ) изготав­ливаются градуировок гр. 23 и гр. 24 для измерения температур от —50°С до + 180°С [1].

Платиновые термопреобразователи сопротивления являются весьма точными первичными преобразователями в диапазоне температур, где они могут быть использованы. Платиновые термопреобразователи сопротивления используются в рабочих, образцовых и эталонных термометрах.

Недостатком платины является нелинейность градуировочной характеристики и, кроме того, платина – очень дорогой металл.

Медь – один из самых недорогостоящих металлов, легко получаемых в чистом виде. Медные термопреобразователи сопротивления предназначены для измерения температуры в диапазоне от -50⁰С до +200⁰С. При более высоких температурах медь активно окисляется и потому не используется. Диаметр медной проволоки обычно 0,1мм.

Никель и железо благодаря своим относительно высоким температурным коэффициентам электрического сопротивления и сравнительно большим сопротивлениям хотя и используются для измерения температуры в диапазоне -50⁰С до +250⁰С, однако широко не применяются. Это связано с тем, что градуировочная характеристика их нелинейна, а главное, не стабильна и не воспроизводима.

Полупроводниковые термометры сопротивления (термисторы) изготавли­ваются из окислов различных металлов с добавками. Наибольшее распростра­нение имеют термометры сопротивления кобальто-марганцевые (КМТ) и медно-марганцевые (ММТ), использумые для измерения температур в пределах от -90°С до +180 °С. Используемые материалы: оксиды Ti, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Ge.