3. Методы и приборы измерения температуры (манометрические термометры, термопары, термометры сопротивления, полупроводниковые термометры сопротивления).

1)Изменение объема тела – термометры расширения:

• Изменение линейного размера – делатометры;

• Изменение давления рабочего вещества в замкнутой камере – манометрические термометры

2) Изменение сопротивления – термометры сопротивления:

• Термометры из благородных металлов – платины;

• Термометры из неблагородных металлов;

• Полупроводниковые термометры (термисторы).

3) Явление термоэффекта – термопары.

4) Оптические свойства вещества – оптические термометры или пирометры:

• Радиационные пирометры;

• Яркостные пирометры;

• Цветовые пирометры

Манометрические термометры подразделяются на основные разновидности:

• Жидкостные, в которых вся измерительная система (термобаллон, манометр и соединительный капилляр) заполнены жидкостью;

• Конденсационные, в которые термобаллон заполнен частично жидкостью с низкой температурой кипения и частично – ее насыщенными парами, а соединительный капилляр и манометр – насыщенными парами жидкости или, чаще, специальной передаточной жидкостью;

• Г

  Манометрический термометр:

  1 – металлический термобаллон; 2 – рабочий манометр; 3 – соединительный металлический капилляр.

  Для замкнутой системы ; так как получим . Система заполняется жидкостью или газом при температуре Т₁ до давления р₁, тогда

  азовые, в которых вся измерительная система заполнена газом.

Т

«холодный»

«горячий»

Термоэффект – возникновение ЭДС в контуре, состоящем из двух проводников, имеющих разную работу выходы электронов.

e₁, e₂ – работа выхода электронов для металла А и В соответственно; Е – ЭДС; Т₁, Т₂ – температуры первого и второго спая соответственно.

ермопары

Способы включения термопары.

Для образования термопары обычно используют сплавы металлов А и В:

• Хромель – Алюмель;

• Хромель – копель;

• Железо – копель.

Термометры сопротивления

Изменение температуры термопреобразователями сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивления с изменением температуры.

– температурный коэффициент [1/град]

Виды термометров сопротивления:

1) Металлические;

2) Полупроводниковые.

Материал изготовления термометров сопротивления:

1. Медь (Cu);

2. Никель (Ni);

3. Платина (Pt)

Требования к металлическим проводникам:

- стабильность градуировочной характеристики

- воспроизводимость градуировочной характеристики

- линейность функции R1=f(t)

- большое удельное сопротивление

- невысокая стоимость материала

Полупроводниковые термометры сопротивления

Термистор - полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры

Свойства:

-высокая чувствительность

-стабильность характеристик во времени

- Отрицательный температурный коэффициент во времени

- отрицательный температурный коэффициент сопротивления

- высокие значения сопротивления

Для измерения температуры используют:

-КМТ (смесь окислов Со+Mn)

-ММТ (смесь окислов (Cu+Mn)

В качестве полупроводников используются окислы металлов железа, хрома, марганца, кобальта)