Разновидности жидкостно-стеклянных термометров:
Лабораторные термометры
Для лабораторных измерений температуры. Должен быть учет погрешностей и поправок. Подразделяются по пределам измерений. И на несколько классов:
а) ЦД 1-2 градуса; длина 160-530; 5-11 мм диаметр
б) ЦД 0,5; длина >350 мм
в) ЦД 0,5; длина <160 мм
г) ЦД 0,1; длина разная
Важно наличие вспомогательной шкалы с нулем. Это делается для контроля старения и депрессии.
Разновидностью лабораторных термометров является метастатический (с переменным объемом) термометр Бекмана. Абсолютное значение измеряет не точно, зато разность температур измеряет точно. Шкала 5-6 градусов, ЦД сотая, температурный интервал -20 до 150 градусов, жидкость – ртуть. Хорошее — перед началом измерений наклоняют чтоб ртуть перелилась в дополнительную шкалу. Чтобы измерить более высокую температуру переливаем ртуть выше. Характерно большим количеством поправок.
Промышленные и технические термометры
ЦД 0,1-0,5-1-2 градуса. Шкала вложенная и может быть достаточно длинной. Кожух для термометра имеется. Это позволяет менять термометры не нарушая технологический процесс. Кроме обычных конструкций могут быть специальные. Например, под углом. Шкала у таких термометров может быть на пластине. Диаметры разные 7-10 мм, до 20 мм. Поскольку цена деления не маленькая — поправки не вводятся.
Контактные термометры
Предназначены для сигнализации и автоматического регулирования температуры. Впаивают в термометр контакты. Один внизу, другой в другом месте. Они делятся на три группы:
1) с постоянно впаянными контактами.
2) бесшкальные.
3) с подвижными контактами (с магнитной перестановкой).
Проволока вольфрамовая. Хрупкий. Мощность не более 2 Вт. Выход на реле.
Специальные термометры
Максимальные и минимальные термометры.
Метеорологические, психометрические, гидрологические.
Стержневые и щелевые.
Глубоководные термометры. Могут измерять температуру на большой глубине.
Психометрические. Предназначены для измерения температуры и влажности воздуха.
Дилатометрические и биметаллические термометры
Дилатометрические термометры:
Принцип
действия основан на использовании
свойства твердого тела изменять свои
размеры при изменении температуры. При
небольших изменениях температуры длина
твердого тела меняется.
– средний
коэффициент линейного расширения при
изменении температуры от 0 до t.
Единица
измерения обратный градус.
Материал |
Интервал температур, оС |
|
Алюминий |
0-100 |
24 |
Сталь |
0-500 |
20 |
Латунь |
0-400 |
18,3-23,6 |
Медь |
0-150 |
15,3 |
Хромомолибден |
0-100 |
12,3 |
Инвар |
0-200 |
0,9 |
Плавленный кварц |
0-80 |
0,4-0,55 |
Линейная конструкция. Труба из латуни, винт, к винту прикреплен передаточный механизм, далее спица, инваровый механизм, потом выход, контакт.
Угловая конструкция. Трубы под углом, резервуар, крепеж, контакты. При изменении температуры соотношение длин меняется и контакты могут либо соединяться, либо разъединяться.
Преимущества:
- могут развивать большие механические усилия.
- в определенных ситуациях могут стоять без реле, в качестве регулирующего механизма.
Недостаток:
- громоздкость
- большая инерционность при
Биметаллические.
??? с разными коэффициентами расширения. Изгиб пластины тем больше, чем она длиннее и тоньше. Форма у них спиральная. Спираль циклоидная. Диапазон температур -60 – 600 оС. Точность невысокая.
Манометрические термометры:
Манометрический - термометр действие которого основано на использовании однозначной зависимости между температурой и давлением термометрического вещества, находящегося в герметично замкнутой термосистеме.
Термосистема состоит из термобалона, соединительного капилляра и упругого чувствительного элемента, который может быть соединен с указателем или регулятором. Капилляр и термобалон образуют замкнутую герметичную термосистему.
В зависимости от того, какое вещество используется, подразделяются на:
- жидкостные (вся система заполнена жидкостью без газовых пузырей)
- конденсационные (термобалон частично занят легкокипящей термометрической жидкостью). У них неравномерная шкала. Давление насыщения нелинейно зависит от температуры. Диапазон измерения -50 – 100оС.
- газовые (азот, реже гелий. под давлением несколько десятков атмосфер, чтобы избежать погрешностей, вызванных атмосферным давлением). Теплоемкость газа мала. Термометры могут быть как показывающими, так и самопишущими, так и регулируемыми. Могут быть с опущенными выходами. Класс точности невысокий.
Термометр |
Область изменения температуры |
Класс точности |
Показывающие |
Самопишущие |
Комбинированные |
Жидкостные |
-150 300 |
1 1,5 2,5 |
тпж |
тсж |
скж |
Конденсацион-ные |
-50 300 |
1,5 2,5 4 |
тпп |
тсп |
ткп |
газовые |
-200 600 |
1 1,5 2,5 |
тпг |
тсг |
ткг |
специальные |
100 1000 |
1 1,5 2,5 |
тпс |
тсс |
ткс |
Преимущества:
- не требуют электричества и просты по конструкции.
- возможность передачи показаний на расстояние
- возможность установки записывающего или регулирующего устройства
Недостатки:
- инерционность
Поправки:
1) Барометрическая. Зависит от изменения атмосферного давления.
2) Гидростатическая. Проявляется для жидкостных и конденсационных термометров. Возникает при разной высоте расположения термобалона и упругого элемента. Устраняется первичной калибровкой уже на месте.
3) Температурная. Возникает при изменении температуры окружающей среды. Устраняется либо расчетной поправкой, либо постановкой дополнительного корректирующего элемента, как правило, биметаллической пластины, которая в зависимости от температуры сдвигает шкалу.