18 Сурет. Манометрлік термометрдің принципиалдық сұлбасы.
Газдық манометрлік термометрлердегі бастапқы қысым өлшенетін температураға тәуелді және жалпы 0,98-4,9 МПа құрайды. Қысымның температураға тәуелділігі келесі түрге енеді:
Р1= Р0[1+ в (t — t0)], (20)
мұндағы в — газ кеңеюінің термиялық коэффициенті, 1/°C; t0 және t — бастапқы және ақырғы температуралар, °С; Р0 — температура t0 кезіндегі қысым.
Атмосфералық қысымның ауытқуы аспаптың көрсеткішіне әсер етпейді десе болғандай, өйткені термометрдің терможүйесінде салыстырмалы бастапқы қысым ұсталады. Қоршаған ортаның температурасының + 20 °С-дан ауытқуы капиллярлық құбыршаның температурасының өзгеруіне әкеледі, Осыған байланысты өлшеу кезінде қателік пайда болады, ол термобаллон көлемінің артуы есебінен төмендей алады. Дегенмен, көлемнің аса артып кетуі бүкіл аспаптың инерциялығының ұлғаюына келтіреді, бұл кемшілік болып табылады. Бұл термобаллон қабырғасы мен оны толтыратын газдың арасындағы жылуалмасу коэффициентінің төмендігімен және газдың өзінің төменгі жылуөткізгіштігімен шартталады.
ТДЖ-П, ТДЖ-Э, ТПЖ-4 типті сұйықтық манометрлік термометрлер, органикалық полиметилсилаксонды сұйықпен ПМС-5 толтырылады. Бұл термометрлердегі өлшеу шектері — 50-ден +300 °С дейін құрайды.
Термометрдегі сұйық үшін қысымның температурадан тәуелді өзгеруі мына теңдеумен көрсетіледі:
ΔР = Δt в/м (21)
мұндағы ΔР — қысымның өзгерісі, Па; в — сұйықтың көлемдік кеңею коэффициенті, 1/°С; м — сұйықтың сығылу коэффициенті, м2/Н; Δt — температураның өзгерісі, °С.
Сұйық қайнап кетпеуі үшін, термометрде 1,5 — 2 МПа шамасында бастапқы қысым жасалады. Сұйықтық манометрлік термометрлердің инерциялығы газдыққа қарағанда төмен, ол сұйықтың жоғары жылуөткізгіштігіне байланысты. Дегенмен, қоршаған ортаның температурасының ауытқуынан туатын қателіктер сұйықтық термометрлерде газдыққа қарағанда үлкен және келтірілген теңдеулермен анықталады.
ТПП-СК, ТКП-60 СГ, ТСМ, ТПП 2-В типтердегі конденсациялық манометрлік термометрлердің термобаллондарының үштен екі көлемі төмен қайнайтын сұйықтармен толтырылады (фреон, хлорлы метил, ацетон). Өлшеу шектері — 25-тен +300 °С дейін құрайды. Тұйықталған терможүйеде бірмезгілде булануда, конденсатталуда процестері өтеді. Температураның жоғарылауымен қаныққан будың серпімділігі жоғарылайды және өлшенетін температураға сәйкес келетін белгілі бір қысым орнығады.
Барлық манометрлік термометрлердің артықшылығына конструкциясының және қолданылуының қарапайымдылығын, температураны дистанционды өлшеу мүмкіндігін, көрсеткіштердің автоматты жазылуын жатқызуға болады. Қазіргі кезде көрсеткішті ұзақ қашықтыққа беретін манометрлік термометрлер дайындалуда, бұл кезде өлшенетін температура сәйкестендірілген электрлік немесе пневматикалық сигналдарға түрленеді.
Манометрлік термометрлердің кемшіліктеріне жататындар: өлшеу дәлдігінің жоғары болмауы (негізгі қателік, капиллярлық құбырша ұзындығына тәуелді 1,0 — 2,5 % құрайды) және өлшеуші терможүйені жөндеу кезіндегі қиындық.
3- Кедергінің электрлік термометрлері, автоматты теңестірілген көпірлер. Кедергінің электрлік термометрлері температураға тәуелді өзінің өткізгіштігін өзгертеді. Температура мен кедергі арасындағы байланысты біле отырып, бақыланатын ортаның температурасын анықтауға болады. Мұндай термометрлер температураны жоғары дәлдікте өлшеуге (0,2 °С дейін) және көрсеткішті алыс қашықтыққа беруге мүмкіндік береді. Оларды орталықтандырылған бақылау жүйелерінде қолдануға болады: бұл кезде бір өлшеуші аспапқа кезекпе-кезек бірнеше ондаған термометрлер қосылады.
Кедергінің өнеркәсіптік термометрлерінің сезімталдық элементтері платинадан немесе мыстан жасалады. Платина химиялық тұрғыда инертті және таза күйде жеңіл алынады. Оның меншікті кедергісі 0 °С кезінде 0,1 Ом мм2/м тең. Платинаның кедергісі заң бойынша 0-ден +650 °С дейін өзгереді:
Rt = Ro (1 + At + B t2), (22)
ал —200-ден 0 °С дейінгі шектерде:
Rt = Ro [1+ At + Bt2 + Ct3 (t — 100)], (23)
мұндағы Rt және R0 — t және °С температуралар кезіндегі платинаның кедергісі; А, В, С — тұрақты коэффициенттер: А = 3,96847x10 -3 1/°С; B=5,847x10-7 1/°С2; С = - 4,22x10 -12 1/°С4.
Платинаның тазалығы 100 және О °С кезіндегі кедергілер қатынасымен сипатталады. Техникалық термометрлер дайындауға арналған платина үшін, R100/R0 = 1,391. Мыс, кедергі термометрлерін дайындауға арналған материал ретінде, арзандығымен және таза түрде жеңіл алынуымен ерекшеленеді.
