Газовые

Манометрические газовые термометры позволяют измерять температуру от -150 до +600°С. В качестве рабочего вещества в газовых термометрах используется азот. Перед заполнением всей термосистемы термометра азотом термо­система и газ должны быть хорошо просушены. Длина соедини­тельного капилляра этих термометров 0, 6—60 м.

При постоянном объеме газа зависимость его давления от тем­пературы определяется выражением:

где р₀ — давление газа при температуре 0°С; ( — термический коэффициент давления газа, К^-1 [для идеального газа ( = 1 /Т₀ = 0, 003661 К^-1, а для азота ( = (0, 003661—0, 0000 13р₀) К^-1].

При изменении температуры газа в термобаллоне термометра от t_н до t_к будет изменяться и давление газа в соответствии с выра­жением

где р_н и р_к — давление газа при температуре, соответствующей началуконцушкалы термометра.

После несложных преобразований получаем:

Из этого выражения видно, что размер рабочего давления Dр в термосистеме газового термометра прямо пропорционален значе­нию начального давления р_н и диапазону измерения (t_к - t_н) прибора. Следует отметить, что при повышении температуры термо­баллона термометра объем термосистемы его увеличивается в основ­ном за счет расширения термобаллона и увеличения объема внут­ренней полости манометрической пружины. При увеличении тем­пературы газа, а вместе с тем и давления его происходит частичное перетекание газа из термобаллона в капилляр и манометрическую пружину. При понижении температуры газа в термобаллоне будет происходить обратный процесс. Вследствие этого при измерении температуры газовым термометром постоянство объема газа в тер­мосистеме не сохраняется. Поэтому зависимость между давлением газа в термосистеме и его температурой незначительно отклоняется от линейной и действительное давление газа в термосистеме при температуре t_к будет меньше подсчитанного по формуле. Однако эта нелинейность зависимости между p и t не играет суще­ственной роли и шкала газового термометра получается практи­чески равномерной.

Для увеличения рабочего давлениятермосистему газового термометра заполняют азотом под некоторым начальным давлением р_н в зависимости от диапазона измерения температуры. Поэтому колебания атмосферного дав­ления на показаниях газового термометра не сказываются.

Для уменьшения изменения показаний газового термометра, вызываемого отклонением температуры окружающего воздуха от 20°С, устанавливают термобиметаллический компенсатор в тягу передаточного механизма, а также стремятся уменьшить отношение внутреннего объема пружины и капилляра к объему термобаллона. Это достигается увеличением объема, а следовательно, и размеров термобаллона. Например, при длине капилляра от 1, 6 до 2, 5 м длина корпуса термобаллона термометра выполняется равной 125 мм, а при длине капилляра до 40 м—500 мм. Диаметр термобаллона в том и другом случае равен 20 мм. Ввиду больших размеров термобаллона газовые термометры не везде могут быть применены.