Механічні контактні термометри - life-prog
Механічні контактні термометри засновані на тепловому розширенні речовин (твердих, рідких, газоподібних). Це рідинні і газові, біметалеві, дилатометрические термометри.
Переваги. надійність, малі витрати при експлуатації, хороша точність, низька вартість.
Мал. 16.1 дилатометрічні термометр з чутливим елементом у вигляді трубки і стержня з різнорідних матеріалів (а) і у вигляді двох стрижнів (б).
Мал. 16.2 Варіанти конструктивного виконання біметалевих чутливих елементів.
Біметалічний датчик температури зроблений з двох різнорідних металевих пластин, скріплених між собою. Різні метали мають різний коефіцієнт розширення при тій чи іншій температурі. Наприклад, константан практично не розширюється при температурі, залізо, навпаки відчуває помітне розширення. Якщо смужки з цих металів скріпити між собою і нагріти (або охолодити), то вони вигнута. У біметалевих датчиках пластинки замикають або розмикають контакти реле, або рухають стрілку індикатора. Діапазон роботи біметалевих датчиків від -40 ° С до +550 ° С.
Біметалічні датчики використовують для вимірювання поверхні твердих тіл, рідше для вимірювання температури рідини.
Основною перевагою датчиків є простота і надійність конструкції, можливість роботи без електричного струму, низька вартість.
Разом з тим, біметалічні датчики температури мають великий розкид характеристик, а так само великий гістерезис перемикання, особливо при низьких температурах.
Основні області застосування біметалевих температурних датчиків - автомобільна промисловість, системи опалення та нагріву води.
Рідинні і газові термометри є поширеними типами датчиків температури.
Перша шкала температури була запропонована Фаренгейтом на початку 18-го століття саме для рідинного термометра. Рідинні термометри використовують ефект розширення рідин при підвищенні температури.
Як рідин використовується спирт або ртуть в діапазоні кімнатних температур. Для вимірювань низьких температур, наприклад в кріогенної техніки, може бути використаний рідкий неон. а для вимірювання високих температур зазвичай використовують галій, який знаходиться в рідкому стані вже від 20 ° С.
У газових термометрах використовується ефект розширення, при переході речовини з рідкого в газоподібний стан. Газ тисне через мембрану і замикає електричні контакти. Діапазон вимірювань для рідинних і газових термометрів від -200 ° С до +500 ° С. Термометри цього класу зазвичай застосовуються для візуального контролю температури, або в якості термостатів в різних нагревателях і холодильній техніці.
Застосування сучасних методів і засобів отримання та обробки первинної інформації дає новий імпульс розвитку традиційних методів вимірювання температури.
Мал. 16.3 Двохступеневий датчик температури:
1 - скляний ртутний термометр; 2 - обмотка котушки індуктивності.