40.Методы и средства измерения температуры.
Температура является одним из важнейших технологических параметров. Для количественного измерения температуры необходимо установить шкалу температур, т.е. выбрать начало отсчета (ноль температурной шкалы) и единицу измерения (градус).
Температурные шкалы, применяемые до введения единой температурной шкалы, представляли собой ряд отметок внутри температурного интервала, ограниченного двумя легко воспроизводимыми постоянными точками кипения или плавления веществ. Для разметки температурной шкалы использовали объемное расширение тел при нагревании, а за постоянные точки принимали температуры кипения воды и таяния льда. На этом принципе основаны температурные шкалы, созданные Ломоносовым, Фаренгейтом, Реомюром и Цельсием.
Методы измерения температуры основаны на физических явлениях, связанных с изменением температуры в зависимости от изменения сопротивления, давления, объема.
В зависимости от принципа действия, средства для измерения температуры разделяют на следующие типы:
Манометрические термометры основаны на изменении давления рабочего вещества при постоянном объеме с изменением температуры, пределы измерения от -60 до 550 °С;
Термоэлектрические термометры использующие образование в паре проводников термическую электродвижущую силу (ТЭДС), пределы измерений -200 до 1600 °С;
Термометры сопротивления содержать термопреобразователь сопротивления, действие которого основано на использовании зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента (проводника или полупроводника) от температуры.
Пирометры излучения, использующие лучеиспускательную способность тел, пределы измерения от 400 до 3000 °С; из них наиболее распространены
- квазимонохроматический пирометр, действие которого основано на использовании зависимости температуры от спектральной энергетической яркости, описываемой для абсолютно черного тела с достаточным приближением уравнениями Планка и Вина;
- пирометр спектрального отношения, действие которого основано на зависимости от температуры тела отношений энергетических яркостей в двух или нескольких спектральных интервалах;
- пирометр полного излучения, действие которого основано на использовании зависимости температуры от интегральной энергетической яркости излучения.
41.Методы и средства градуировки пирометрического милливольтметра.
Милливольтметры, используемые для работы с термопарами, называются пирометрическими вольтметрами и представляют собой приборы магнитоэлектрической системы. Они предназначены для измерения температуры в комплекте с термопарами, телескопом радиационного пирометра, а также для работы в комплекте автоматического электрического газоанализатора. Измерительная система пирометрического милливольтметра состоит из постоянного магнита (1) с полюсными наконечниками (2). Неподвижного стального сердечника (5), подвижной рамки (3), спиральных пружин (6), указывающей системы (4) (стрелка, шкала) и добавочного сопротивления
Шкалы милливольтметров, предназначенных для работы с термоэлектрическими термометрами, градуируют в соответствии с характеристикой термометра, для которого предназначается милливольтметр.
Градуировку шкалы пирометрического милливольтметра в градусах температуры производят применительно к определенной градуировке термопары и для заданного значения сопротивления внешней цепи Rвн, которое указывается на шкале прибора и может быть равно 0,6; 5; 15; 25 Ом.
Это позволяет выбрать соответствующий прибор при различных длинах соединительных линий. Для подгонки общего значения внешнего сопротивления до значения, при котором был отградуирован прибор, служит подгоночная катушка, которую включают в один из подводящих проводов перед прибором.
При градуировке устройства изготовителем при помощи модели абсолютно черного тела устанавливается однозначная зависимость между выходным током пирометра и температурой излучателя.