27.2. Приборы для измерения температуры воздуха

27.2.1. Термометры

Для измерения температуры используют электрические, деформационные и жидкостные термометры.

Электрические термометры основаны на изменении под действием температуры либо электродвижущей силы в термоспаях (термоэлементы, термопары), либо электрического сопротивления проводников (термометры сопротивления, термисторы).

Деформационные термометры основаны на принципе изменения линейных размеров твердых тел с изменением температуры. Чувствительным элементом деформационных термометров служит двойная (биметаллическая) пластинка, спаянная из двух металлических пластинок, обладающих различными коэффициентами теплового расширения. При изменении температуры такая биметаллическая пластинка изгибается вследствие различного расширения двух составляющих ее полосок. Эти чувствительные элементы используют в термографах, которые применяются для непрерывной записи колебаний температуры во времени. В зависимости от продолжительности действия термографы (и другие самописцы) бывают, например, суточными и недельными, месячными.

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема жидкости при изменении температуры. В качестве термометрической жидкости обычно применяют ртуть или спирт. Спиртовые термометры использую для измерения низких температур (в частности, в минимальных термометрах), так как спирт замерзает при минус 117,3, а ртуть — при минус 38,9.

Различают термометры: минимальные (показывают минимальную температуру за период наблюдений), максимальные (показывают максимальную температуру за период наблюдений) и срочные, показывающие температуру в момент снятия отсчета.

27.2.2. Аспирационный психрометр

Аспирационный психрометр (аспирационный – от лат. аspiratio – надувание, вдыхание; психрометр - от гр psychria – холод + metreo - мерю) позволяет измерить температуру и влажность воздуха в полевых условиях или на судне (рис. 34).

Он состоит из двух термометров (ртутных срочных), защищенных металлической оправой. Приемную часть (резервуар) одного из них обертывают смачиваемым дистиллированной водой батистом («смоченный» термометр). С поверхности смоченного батиста, происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Этот термометр показывает собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения, которая выше в сухом воздухе. Чем интенсивнее испарение, тем ниже показания смоченного термометра. Второй термометр психрометра («сухой») показывает температуру воздуха.

Резервуары термометров находятся внутри защитных трубок (5-6), т. е. в тени; вентилятор, расположенный в аспираторной коробке в верхней части прибора, прогоняя по трубке (3) воздух, обеспечивает искусственную вентиляцию с постоянной скоростью движения воздуха (2 м/с) у приемной части термометров (при скорости ветра более 3 м/с на щель в вентиляционной коробке насаживается ветровая защита).

Каждый термометр после изготовления сравнивают с контрольным термометром—эталоном (в Центральном бюро поверки). В результате поверки определяют поправки, которые приводятся в поверочных свидетельствах (сертификатах).

Рис. 34. Аспирационный психрометр:

а) общий вид психрометра: 1 - психрометрический термометр сухой; 2 - психрометрический термометр смоченный; 3 - трубка; 4 - боковые защиты; 5, 6 - защитные трубки; 7 - аспиратор; 8 - ключ для завода пружины; б) нижняя часть психрометра в разрезе: 9 - резервуар сухого термометра; 10 - резервуар смоченного термометра; в) груша для смачивания термометра: 11 – резиновая трубка; 12 – зажим; г) ветровая защита (13) – насаживается на щель в вентиляционной коробке при скорости ветра более 3 м/с.