Пристрій і принцип дії рідинних термометрів

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Найстаріші пристрої для вимірювання температури - рідко-стние скляні термометри - використовують термометричні властивість теплового розширення тіл. Дія термометрів осно-вано на відмінності коефіцієнтів теплового розширення термомет-рического речовини і оболонки, в якій воно знаходиться (термо-метричного скла або рідше кварцу).

Рідинної термометр складається з скляних балона 1, ка-піллярной трубки 3 і запасного резервуара 4 (рис. 3-1). Термомет-річеская речовина 2 заповнює балон і частково капілярну трубку. Вільний простір в Капілья-лярні трубці і в запасному резервуарі заповнюється інертним газом або може перебувати під вакуумом (при температурах менше + 100 ° С). Запасний резервуар або виступає за верхнім поділом шкали частина Капілья-лярні трубки служить для запобігання термометра від псування при надмірному перегріві.

Про температуру судять за величиною видимого зраді-ня обсягу термометрического речовини. Температуру відраховують по висоті рівня в капілярної трубці. Градусна шкала наноситься або безпосередньо на зовнішню поверхню масивного товстостінного Капілья-ляра (паличної термометр), або на спеціальну шкальну пластинку, располагаемую всередині зовнішньої скляної оболонки термометра (термометр з вкладений-ної шкалою), або на прикладну шкальну платівку, до якої прикріпляється капілярна трубка .

Як термометрического речовини найчастіше застосовують хімічно чисту ртуть. Вона не змочує скла і залишається рідкою в широкому інтервалі темпера-тур. Деяким недоліком ртуті є мале зна-чення її коефіцієнта розширення. Нижня межа через виміри обмежується температурою затвердіння ртуті і ра-вен мінус 35 ° С. Верхня межа вимірювання ртутним термометром визначається допустимими температурами для скла: 600 ° С у про-разцових термометрів і 500 ° С у технічних (ГОСТ 2823-59). При заміні скла кварцом верхня межа вимірювання кілька уве-личивается.

Так як температура кипіння ртуті при нормальному атмо-сферними тиску дорівнює 356,58 ° С, то для термометрів, призначені-чинних для вимірювання високих температур, простір над ртуттю в капілярної трубці заповнюється інертним газом під дав-ленням. Для термометрів зі шкалою до 500 ° С тиск газу досягнень-Гаета 20 бар (20 10 5 н.м.д.г. / м 2).

Мал. 3-1. Схема рідинний-ного стеклян-ного тер-мометра

Крім ртуті, як термометрического речовини в стеклян-них термометрах застосовуються і інші рідини, преимущест-венно органічного походження (етиловий спирт, метиловий спирт, гас, толуол).

Основні переваги скляних рідинних термометрів - простота вживання і досить висока точність вимірювання навіть для термометрів серійного виготовлення.

До недоліків скляних термометрів можна віднести: погану видимість шкали (якщо не застосовувати спеціальної збільшувальною оптики) і неможливість автоматичного запису показань (якщо виключити застосування сповільненій кінозйомки), передачі показань на відстань (якщо не користуватися засобами телевіде-ня) і ремонту (розбитий термометр відновити не можна!).

Скляні рідинні термометри мають досить широке застосування і випускаються наступних основних різновидів:

1. Технічні ртутні, з вкладеною шкалою, з занурюваної в вимірювану середу нижньою частиною, прямі і кутові. Термометри виготовляються зі шкалами від -35 до + 50 ° С і від 0 ° С до 50; 100; 150 ;. ; 500 ° С. Ціна найменшої поділки шкали в межах вимірювання до + 50 ° С становить 0,5 або 1 ° С і, поступово збільшуючись, досягає 5 або 10 ° С при верхніх межах вимірювань 450 і 500 ° С.

2. Лабораторні ртутні, кийові або з вло-женной шкалою, що занурюються в вимірювану середу до відлічуваний температурної позначки, прямі, невеликого на-ружной діаметра (5-11 мм). Термометри по межах вимірювання і ціною поділки шкали поділяються на чотири групи. Наибо-леї точні термометри з ціною поділки шкали 0,1 ° С мають інтер-вал вимірювання 50 ° С, наприклад від +150 до + 200 ° С (не вище + 350 ° С). Верхня межа вимірювання для шкал, що починаються від 0 ° С, дорівнює 500 ° С при ціні поділки шкали 2 ° С.

3. Рідинні (НЕ ртутні) термометри випускаються в різному конструктивному оформленні, в тому числі з прикладної шкальної платівкою, для вимірювання температур від -190 до +100 ° С.

4. Підвищеної точності і зразкові ртутні термометри з верхньою межею вимірювання 600 ° С характеризуються малою ціною поділки шкали - до 0,0ГС.

5. електроконтактні ртутні термометри з вкладеною шка-лій, з упаяними в капілярну трубку контактами для розрив-вання (або замикання) стовпчиком ртуті електричного кола. Виготов-товляются для вимірювання або постійної температури контакти-вання, або довільно змінною в межах від 0 до 300 ° С.

6. Спеціальні термометри, в тому числі максимальні (міді-цинские і ін.), Мінімальні, метеорологічні та іншого призначають-чення.