Конспект лекции: Контактные методы и средства измерения температуры

Контактная термометрия. Механические кон-такты и термометры. Эти средства измерения основаны на тепловом расширении твердых, жидких, газообразных веществ.

Достоинства: механическая прочность, надежность, малые затраты на обслуживание, хорошая точность измерения, низкая стоимость.

Недостатки: низкое быстродействие, большие размеры, ограниченный диапазон измерения температуры. Бывают с электрическим, механическим или пневматическим входом.

Дилатометрические измерительные устройства (дилатометры). Основаны на измерении длины металлического стержня под действием температуры с механическим рычажным усилителем микроперемещений.

Диапазон до 1000С, погрешность срабатывания +-1%. Измеряют среднюю по длине стержня температуру. Т.к. создается большое усилие, используют для регуляторов прямого действия.

Биметаллические термометры расширения: основаны на различных температурных коэффициентах для двух металлов, соединенных жестко по поверхности.

Имеют малые размеры, меньше подвижных частей, простые, дешевые, различной геометрической формы чувствительного элемента (полосы, скобы, улитки, спирали, винтовые). Большое перемещение Δх и малое усилие. Температурный диапазон -50 - +600С, погрешность +-1%.

Жидкостные термометры:

• 1. Стеклянные. Имеют среднюю точность, но широко распространены. Жидкость – спирт, ртуть, толуол, пентан. Температурный диапазон -195 - +1000С. Стекло специально состаривается, большое влияние давления.
• 2. Стеклянные контактные термометры.
• 3. Жидкостные манометрические термометры. Длина капилляров до 60, диаметр 0,1 мм.

Газовые конденсатные термометры. Используются гелий, озон, аргон. Диапазон -200 - +500С. При всех температурах газ просачивается через стенки. Быстродействие выше чем у жидкостных. В конденсационных термометрах капилляр частично заполнен жидкостью. Показания прибора не зависят от температуры капилляра.

Особые механические термометры.

• 1. Пироскопы – конусообразные изделия из плавких материалов, измеряют температуру, ток и время воздействия. Используются для контроля технологических процессов.
• 2. Термокраски, термолаки – зависимости цвета краски от температуры.
• 3. Термоиндикаторные пленки.

Электрические контактные термометры. Зависимость R, L, C от температуры. Имеют высокую точность, быстродействие, широкий диапазон температур.

• 1. Термометры сопротивления – измеряют абсолютную температуру, используются для среднего диапазона температур, имеют нелинейные характеристики. Бывают на основе металлов и полупроводников (медь-платина, никель-платина). Сопротивления проводников нормированы 100 Ом и 50 Ом при 0С. Сопротивления полупроводников (термисторы) от 1кОм до 1МОм (позисторы – положительный температурный коэффициент).
• 2. Термопары – имеют линейную характеристику, высокую чувствительность, быстродействие, механическую прочность, большой температурный диапазон (до 2000С). Стойки против коррозии. Простая конструкция, стабильность свойств во времени.
• 3. Кварцевые термометры. Зависимость частоты колебаний от температуры. S=1кГц/К, f0=30МГц. Температурный диапазон -80 - +250С.

Внимание! Каждый электронный конспект лекций является интеллектуальной собственностью своего автора и опубликован на сайте исключительно в ознакомительных целях.