Молниезащита
Измерительная техника
Статьи / Измерительная техника / Жидкостные стеклянные термометры, ртутные термометры. Принцип действия, типы и виды жидкостных термометров
  24.12.11  |  

Жидкостные стеклянные термометры, ртутные термометры. Принцип действия, типы и виды жидкостных термометров

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на тепловом расширении жидкостей. При изменении температуры изменяется объем термометрической жидкости, при этом изменяется положение уровня жидкости в капилляре, по которому отсчитывается значение температуры. Жидкостные термометры изготавливаются из различных марок стекла резервуаров и наполняются различными термометрическими жидкостями или ртутью. Большим преимуществом последней является то, что она не смачивает стекло и легко может быть получена химически чистой. Цена деления стеклянных термометров находится в пределах (0,01... 10) °С и определяется назначением термометра и видом применяемой термометрической жидкости. Основная масса выпускаемых термометров по своей конструкции делится на две группы:

1)            термометры с вложенной шкалой, у которых шкальная пластина вставлена внутрь оболочки и жестко скреплена с капилляром (рис. 4.1, а);

2)            термометры палочного типа, у которых шкала нанесена непосредственно на внешнюю поверхность толстостенного капилляра (рис. 4.1, б).


термометры

Рис. 4.1. Лабораторные ртутные термометры:

а — с вложенной шкалой:  1 — стеклянный резервуар;  2 — капилляр;  3 — шкальная пластина;  4 — стеклянная оболочка;

 б — палочный:  1 — резервуар;  2 — толстостенный капилляр;  3 — шкала на наружной поверхности капилляра

По способу применения термометры рассчитаны либо на частичное погружение в контролируемую среду (неполное погружение), либо на погружение до считываемой температуры (полное погружение). Точные термометры полного погружения снабжаются графиком поправок, которые следует алгебраически суммировать с показаниями термометра. Если термометр полного погружения погружен неполностью, то необходимо вводить поправку на выступающий столбик термометрической жидкости (с учетом знака):

Δt = 0,00016 кl(t - Θ),           (4.1)

где l — длина выступающего столбика в градусах шкалы термометра; t — температура контролируемой среды, отсчитанная по термометру; Θ — средняя температура выступающего столбика, определяемая вспомогательным термометром; к — коэффициент, индивидуальный для каждой термометрической жидкости и сорта используемого стекла.

По назначению жидкостные термометры подразделяются на лабораторные, технические (производственные) и рабочие эталоны (образцовые). Лабораторные используются при научных исследованиях и градуируются при полном погружении. Их нижний предел

измерения лежит внутри диапазона от -30 до 300 °С, верхний — внутри диапазона от 20 до 600 °С. Цена деления находится в пределах от 0,1 до 2 °С. Предельная погрешность зависит от цены деления и диапазона измерения и находится в пределах от 0,3 до 4 °С (она может превышать цену деления).

Технические термометры градуируются при погружении только суженной хвостовой части, которая может быть прямой и угловой (под углом 90 или 120 рис. 4.2). Они могут иметь специальное назначение (медицинские, метеорологические и т.д.) или особые технические характеристики (вибростойкие, электроконтактные).


Технические стеклянные термометры

Рис. 4.2. Технические стеклянные термометры:

 а — прямой; б — угловой

Допускаемая погрешность технических термометров зависит от цены деления и измеряемой температуры и может значительно превышать цену деления.



Таблица 4.1

Технические характеристики стеклянных термометров


Тип

Наименование

Пределы измерения, °С

Цена деления, °С

Предельная погрешность, °С

Тл-4

Лабораторный

Нижний из интер­

0,1; 0,2 в зави­

±(0,2. ..1) в

вала -30... 240,

симости от

зависимости

верхним из интер­

пределов

от пределов

вала 20...310

ТР-1

Рабочий эталон (образцовый)

Нижний из интер­вала 0...56, верх­ний из интервала 4...60

0,01

±0,05

СП-40

Специальный виброустой­чивый

0...100 0...200 0...300 0...400

0,5

+ 1

ТПК-М

Электроконтакт­

-35...70

1

±1

ный с регули­

0...100

1

±1

руемым положе­

0...200

2

±2

нием контакта прямой или уг­

0...300

5

+5

ловой

ТТ, ТТМ

Технический

-35...50

1

+1

прямой или

0...100

1

±1

угловой

0...160

2

±2

0...200

2

±2

0...350

5

±5 на участке 0...300

0...450

5

+10 на участке 300...450



Образцовые термометры (для точных измерений типа TP) имеют небольшой диапазон измерения, но независимо от пределов измерения имеют отметку О °С. При работе термометр погружается в контролируемую среду на всю длину контролируемого столбика.

Основным производителем стеклянных термометров в РФ является з-д «Термоприбор» (г. Клин). В табл. 4.1 приведены технические характеристики некоторых разновидностей стеклянных термометров.




Другие статьи:

Датчик температуры. Виды, характеристики, принцип действия температурных датчиков.
Термопара. Устройство, принцип работы, измерения термопар.
Бесконтактный инфракрасный пирометр. Как выбрать пирометр.