Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Средства измерения температуры
|
|
Средства измерения температуры
Температурой называется величина, которая характеризует степень нагрева тела. Практически все технологические процессы и различные свойства вещества зависят от температуры.
Измерять температуру можно только косвенным путем, основываясь на зависимости от температуры таких физических свойств тел, которые поддаются непосредственному измерению. Эти свойства тел называют термометрическими. К ним относят длину, объем, плотность, термоЭДС, электрическое сопротивление и т. д. Вещества, характеризующиеся термометрическими свойствами, называют термометрическими. Средство измерений температуры называют термометром. Для создания термометра необходимо иметь температурную шкалу.
Температурной шкалой называют конкретную функциональную числовую связь температуры со значениями измеряемого термометрического свойства. В этой связи представляется возможным построение температурной шкалы на основе выбора любого термометрического свойства. В то же время нет ни одного термометрического свойства, которое линейно изменяется с изменением температуры и не зависит от других факторов в широком интервале измерения температур.
В настоящее время применяется Международная практическая температурная шкала (МПТШ) редакции 1968 г. Согласно МПТШ-68 основной температурой является термодинамическая температура Т, единица которой кельвин (К) — 1/273, 16 часть термодинамической температуры равновесия между твердой, жидкой и газообразной фазами воды (тройная точка воды). Температура Цельсия t определяется из выражения
t=T-T0,
где Т0=273, 15 К.
Единица, применяемая для выражения температуры Цельсия, - градус Цельсия(°С), равный кельвину. Разность температур выражают как в Кельвинах, так и в градусах Цельсия.
Средства измерения температуры
В настоящее время в различных отраслях науки и в промышленности применяются десятки различных способов измерения температуры. В таблице 1.1 приведены наиболее распространенные в промышленности средства измерения температуры и указаны пределы применения серийных средств измерения.
Таблица 1.1 – Наиболее распространенных промышленные средства измерений температуры
| Тип средства измерения | Разновидность средства измерения | Предел длительного применения -°С | |
| нижний | верхний | ||
| Термометры расширения | Жидкостные стеклянные термометры | -200 | |
| Манометрические термометры | -200 (-272) | ||
| Термометры сопротивления | Металлические (проводниковые) термометры сопротивления | -260 | |
| Полупроводниковые термометры сопротивления | -272 | ||
| Термоэлектрические термометры | Термоэлектрические термометры | -200 (-270) | (2800) |
| Пирометры | Квазимонохроматические пирометры | (100 000) | |
| Пирометры спектрального отношения | |||
| Пирометры полного излучения | -50 |
Средство измерений температуры, предназначенное для выработки сигнала в форме, удобной для восприятия наблюдателем, автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления, называется термометром.
Средство измерения температуры по тепловому электромагнитному излучению называется пирометром. Пирометры применяются для бесконтактного измерения температуры.
В автоматических системах измерение и контроль температуры осуществляют на основе измерения физических свойств тел, функционально связанных с температурой последних. Приборы для измерения и контроля температуры по принципу действия могут быть разделены на следующие группы:
А. Термометры для измерения температуры контактным методом.
1. Термометры расширения, измеряющие температуру по тепловому расширению жидкости (жидкостные) или твердых тел (дилатометрические, биметаллические).
2 Манометрические термометры и преобразователи, использующие зависимость между температурой и давлением газа (газовые) или насыщенных паров жидкости (конденсационные).
3. Термоэлектрические преобразователи (ТП), работающие в комплекте со вторичными приборами или измерительными преобразователями; принцип действия основан на измерении термоэлектродвижущей силы (термоЭДС), развиваемой термопарой (спаем) из двух различных проводников (термоЭДС зависит от разности температур спая и свободных концов ТП, присоединяемых к измерительной схеме).
4 Термопреобразователи сопротивления (ТС), работающие в комплекте со вторичными приборами или измерительными преобразователями различного типа, используют изменение электрического сопротивления материалов (металлов, полупроводников) в зависимости от изменения температуры.
Б. Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом.
1. Яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости нагретого тела на данной длине волны.
2. Радиационные пирометры для измерения температуры по левому действию лучеиспускания накаленного тела во всем спектре длин волн.