Вопросы на билеты / 7. Методы измерения температуры

7. Методы измерения температуры (классификация, выбор). Температурные шкалы.

Температура — фундаментальная физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы.

Чаще всего используются три температурные шкалы: эмпирические шкалы Цельсия и Фаренгейта и термодинамическая шкала Кельвина.

Приборы для измерения температуры называют термометрами. Различают контактный и бесконтактный методы измерения температуры.

Измерение температуры контактным методом

При использовании контактного метода измерения температуры определяют величину одного из параметров первичного измерительного преобразователя (ПИП), зависящего от его температуры. При этом предполагают, что температура ПИП равна температуре измеряемого объекта, которую хотели бы измерить. Для выполнения этого условия необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между ПИП и измеряемым объектом, что и дало название методу измерения.

К контактному методу относится измерение температуры термометрами расширения, манометрическими термометрами, термометрами сопротивления, термоэлектрическими термометрами.

Измерение температуры бесконтактным методом

Бесконтактный способ измерения температуры основан на восприятии тепловой энергии, передаваемой лучеиспусканием и воспринимаемой на расстоянии от исследуемого объекта. Верхний предел измерения температуры таким способом теоретически неограничен. Часто традиционный контактный способ измерения температуры невозможно применить в силу ряда причин: недоступные для прямого контакта поверхности (промышленное оборудование, высокая температура в производстве кирпича, керамики, стекла и т. д., агрессивные вещества); материалы, плохо проводящие теплоту; небольшие размеры объектов (при измерении контактным методом энергия между датчиком и объектом измерения перераспределяется, в результате чего температура объекта может существенно измениться).

Известно, что любая поверхность, температура которой выше абсолютного нуля, испускает тепловую энергию в виде электромагнитного излучения.

Измерение температуры тел по их тепловому излучению называют пирометрией. Средства измерений температуры тел по тепловому излучению называют пирометрами излучения или просто пирометрами.

Бесконтактные методы измерения температуры теоретически не имеют верхнего температурного предела своего применения.