И регулирования температуры

Термометры для измерения температуры контактным методом:

1. термометры расширения, использующие принцип теплового расширения жидкости (жидкостные) или твердого тела (дилатометрические и биметаллические);

2. манометрические термометры, использующие зависимость между температурой и давлением газа или паров жидкости в замкнутой термосистеме;

3.термопреобразователи (термометры) сопротивления, использующие изменения электрического сопротивления металлов от температуры;

4. термоэлектрические термометры (термопары), использующие зависимость между термо-ЭДС, развиваемой термопарой (горячим спаем) из двух различных проводников, и разностью температур спая и свободных концов термопары.

Термометры жидкостные состоят из резервуара с термометрической жидкостью и соединенной с ним капиллярной трубкой. За капилляром располагается шкала в °C. Корпус прибора — стеклянный. При изменении температуры объем жидкости внутри прибора изменяется, вследствие чего столбик жидкости в капилляре поднимается или опускается пропорционально изменению температуры.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом:

1. яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости наколенного тела, то есть оптические и фотоэлектрические

2. радиационные пирометры служат для измерения мощности полного излучения наколенных тел, то есть суммарного теплового и светового излучения, их называют пирометрами полного излучения.

Пирометры излучения применяют для измерения температуры твердых и расплавленных тел в пределах от 400°С до 4000°С.

Принцип работы дилатометрических термометров основан на преобразовании измеряемой температуры в разность абсолютных значений удлинений двух стержней, изготовленных из материалов с различными термическими коэффициентами линейного расширения.

Работа биметаллических термометров основана на деформации биметаллической ленты при изменении температуры. Биметаллическая лента согнута в виде плоской или винтовой спирали, один конец которой укреплен неподвижно, а другой — на оси стрелки. Угол поворота стрелки равен углу закручивания спирали, который пропорционален изменению температуры. Класс точности приборов 1, 1,5

Принцип действия манометрических термометров основан на изменении объема или давления рабочего вещества в замкнутом объеме трубчатой пружины, капилляра и термобаллона, при изменении температуры среды, в которую помещен термобаллон. Если температура увеличивается, давление паров жидкости (газа) увеличивается, свободный конец пружины перемещается и через передаточный механизм поворачивает стрелку.

В газовых манометрических термометрах вся система заполнена инертным газом (азотом, гелием). В жидкостных манометрических термометрах в качестве рабочей жидкости применяются метиловый спирт, ксилол, толуол, ртуть и т.д.

Принцип работы термопреобразователей сопротивления основан на свойстве применяемых в них проводниковых материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Зная зависимость между температурой и сопротивлением, можно по сопротивлению вещества определить его температуру. Комплект термометра сопротивления состоит из первичного прибора и вторичного прибора, определяющего изменения электрического сопротивления и отградуированного в градусах Цельсия (°С). Тепловоспринимающие элементы изготавливаются из платиновой проволоки (типа ТСП), медной электролитной проволоки (типа ТСМ) и никелевой проволоки (типа ТСН).

В качестве вторичных приборов применяются уравновешенные мосты и логометры. Питание приборов осуществляется от постороннего источника тока. Измерительные приборы позволяют подключать к ним несколько термометров сопротивления. Медные термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -200°С до +200°С (-50°С до +120°С). Никелевые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -60°С до +180°С.

Термоэлектрический термометр состоит из двух спаянных и изолированных по длине термоэлектродов, защитного чехла и головки с зажимами для подключения соединительных проводов. В качестве вторичного прибора, измеряющего развиваемую термопарой термо-ЭДС, служит электроизмерительный прибор. В качестве измерителя ТЭДС применяются показывающие и самопишущие магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометры. Зная зависимость ТЭДС от температуры спая, можно шкалу электрического прибора проградуировать в градусах Цельсия (°С) и фиксировать температуру вещества.

Барометром называют прибор, измеряющий давление воздуха в атмосфере. Барометр-анероид работает на изменении размеров металлической герметичной коробки с вакуумом внутри, под действием давления атмосферы. Электронный барометр является более современным прибором. Он преобразовывает параметры обычного анероида в цифровой сигнал, отображающийся на жидкокристаллическом дисплее.

В этих моделях приборов давление определяется высотой столба жидкости, которое выравнивает это давление. Жидкостные приборы для измерения давления чаще всего выполняют в виде 2-х стеклянных сосудов, соединенных между собой, в которые залита жидкость (вода, ртуть, спирт).

Один конец емкости соединен с измеряемой средой, а второй открыт. Под давлением среды жидкость перетекает из одного сосуда в другой до выравнивания давления. Разность уровней жидкости определяет избыточное давление. Такими приборами замеряют разность давлений и разрежение.

Пружинные манометры

В этих приборах чувствительным элементом является пружина, соединенная со стрелкой передаточным механизмом. Давление воздействует внутри трубки, сечение старается принять круглую форму, пружина пытается раскручиваться, в результате стрелка передвигается по шкале.

Мембранные манометры

В этих приборах упругим компонентом является мембрана. Она прогибается под давлением, и воздействует на стрелку с помощью передаточного механизма. Мембрану изготавливают по типу коробки. Это увеличивает точность и чувствительность прибора из-за большего прогиба при равном давлении.

Сильфонные манометры

В приборах сильфонного типа упругим элементом является сильфон, который выполнен в виде гофрированной тонкостенной трубки. В эту трубку воздействует давление. При этом сильфон увеличивается в длину и с помощью механизма передачи передвигает стрелку манометра.

Сильфонные и мембранные виды манометров используют для замера незначительных избыточных давлений и вакуума, так как упругий компонент имеет небольшую жесткость. При применении таких приборов для измерения вакуума они получили название тягомеров. Прибор, измеряющий избыточное давление, является напоромером, для измерения избыточного давления и вакуума служат тягонапоромеры

Принципом работы такого преобразователя является изменение силы тока индукции в зависимости от величины давления. Приборы с наличием такого преобразователя имеют трубчатую пружину, которая передвигает стальной сердечник трансформатора, а не стрелку. В итоге изменяется сила индукционного тока, подающегося через усилитель на измерительный прибор.