15.Термометры стеклянные жидкостные

Основные сведения. Термометры стеклянные жидкостные при­меняются для измерения температур в области от —200 до +750^СС. Несмотря на то, что кроме стеклянных жидкостных термометров имеется ряд других приборов для измерения температур, удовлет­воряющих в большой степени требованиям современной техники контроля технологических процессов, все же стеклянные термометры получили большое распространение как в лабораторной, так и в промышленной практике вследствие простоты обращения, достаточно высокой точности измерения и низкой стоимости.

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на тепловом расширении термометрической жидкости, заключен­ной в термометре. При этом, очевидно, показания жидкостного термометра зависят не только от изменения объема термометриче­ской жидкости, но также и от изменения объема стеклянного резер­вуара, в котором находится эта жидкость. Таким образом, наблю­даемое (видимое) изменение объема жидкости преуменьшено на раз­мер, соответственно равный увеличению объема резервуара (и ча­стично капилляра).

Для заполнения жидкостных термометров применяют ртуть, толуол, этиловый спирт, керосин, петролейный эфир, пентан и т. д. Область их применения, а также значения коэффициентов дей­ствительного и видимого расширения жидкостей приведены в табл, 3-1-1.

Из жидкостных термометров наибольшее распространение полу­чили ртутные. Они обладают рядом преимуществ благодаря суще­ственным достоинствам ртути, которая не смачивает стекла, срав­нительно легко получается в химически чистом виде и при нормаль­ном атмосферном давлении остается жидкой в широком интервале температур (от —38,87 до +356,58° С). Следует также отметить, что давление насыщенных паров ртути при температуре, превы­шающей 356,58° С, невелико по сравнению с давлением насыщен­ных паров других жидкостей. Это дает возможность относительно небольшим увеличением давления над ртутью в капилляре заметно повысить ее температуру кипения, а вместе с тем и расширить температурный интервал применения ртутных термометров.

К числу недостатков ртути с точки зрения термометрии сле­дует отнести сравнительно малый коэффициент расширения (см.табл.).

При измерении температуры термометрами, заполненными орга­ническими жидкостями, необходимо иметь в виду, что они сма­чивают стекло, а вследствие этого понижается точность отсчета показаний.

Термометры в зависимости от назначения и диапазона измере­ний температур изготовляют из стекла различных марок .

Термометрические жидкости

жидкость	Возможные приделы применения, оС		Средний коэффициент объемного теплового расширения, К-1
	нижний	верхний	действительный	видимый
Ртуть	- 35	750	0,00018	0,00016
Толуол	- 90	200	0,00109	0,00107
Этиловый спирт	- 80	70	0,00105	0,00103
Керосин	- 60	300	0,00095	0,00093
Петролейный эфир	- 120	25	0,00152	0,00150
Пентан	- 200	20	0,00092	0,00090

Примечания:1.Коэффициент видимого расширения ртути в термометрическом боро-силикатном стекле составляет 0,000164 К ^-1, а в кварцевом стекле 0,00018 К^-1.

2.Под видимым коэффициентом объемного теплового расширения понимают разность между коэффициентами объемного теплового расширения термометрической жидкости и стекла.

16.Измерение уровня жидкости. Приборы для измерения уровня жидкости.

Измерение уровня жидкостей играет важную роль, при автома­тизации технологических процессов во многих отраслях промышлен­ности. Эти измерения особенно важны в тех случаях, когда под­держание некоторого постоянного уровня, например уровня воды в барабане парогенератора, уровня жидкости в резервуарах, аппаратах и других устройствах, связано с условиями безопасной работы оборудования. Технические средства, применяемые для измерения уровня жидкости, называются уровнемерами. Приборы, предназначенные для сигнализации предельных уровней жидкости, называются сигнализаторами уровня. Уровнемеры также имеют широкое применение в различных отраслях промышленности для измерения по уровню количества жидкости, находящейся в резер­вуарах, баках и других устройствах.

Уровнемеры, предназначенные для измерения уровня жидкости с целью поддержания его постоянным, имеют двустороннюю шкалу. Шкалы и диаграммная бумага этих уровнемеров градуируются в сантиметрах или метрах, а приборов, применяемых для из­мерения уровня воды в барабане парогенераторов, — в милли­метрах.

Уровнемеры, служащие для измерения по уровню количества жидкости в резервуарах, баках и других устройствах, имеют одностороннюю шкалу. Шкалы и диаграммная бумага этих уровнемеров градуируются в сантиметрах и метрах, а иногда в процентах

Уровнемеры, применяемые для измерения уровня жидкости с целью поддержания его постоянным в определенных пределах, снабжают устройством для сигнализации предельных отклонений уровня от заданного значения.

У сигнализаторов уровня жидкости контактное устройство срабатывает при некотором заданном значении уровня для данного объекта.

В зависимости от требований, предъявляемых к автоматизации технологических процессов, применяют различные методы измере­ния уровня жидкости. Если нет необходимости в дистанционной передаче показаний, уровень жидкости с достаточной точностью и надежностью можно измерять с помощью указательных стекол или показывающими диф. манометрами-уровнемерами.

Измерение уровня жидкости указательными стеклами основано на принципе сообщающихся сосудов. Конструкция арма­туры и материал указательных стекол зависят от давления и температуры жидкости, уровень которой необходимо контроли­ровать.

Для дистанционного измерения уровня жидкостей, находящихся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением, применяют метод измерения по разности давлений с помощью диф. манометров. Во многих отраслях промышленности используют также метод контроля уровня жидкостей с помощью поплавка (или буйка).

В химической, нефтехимической и в ряде других отраслей промышленности кроме указанных выше методов измерения уровня жидкостей находят применение емкостные, ультразвуковые, аку­стические и радиоизотопные уровнемеры. Для измерения уровня агрессивных кристаллизирующихся жидкостей и пульп в открытых емкостях применяют пьезометрические уровнемеры.