ельсія (° С).
Для вимірювання температури використовують різні первинні преобразователіотлічающіеся способом перетворення температури в проміжний сигнал. У промисловості найбільше застосування отримали наступні первинні перетворювачі: термометри розширення, манометричні термометри, термометри опору, термопари (термоелектричні пірометри) і пірометри випромінювання. Всі вони, за винятком пірометрів випромінювання, в процесі експлуатації перебувають у контакті з вимірюваним середовищем.
У даному курсовому проекті необхідно проводити замірювання температур в технологічному апараті має 2 і більше температурні зон. Подібні вимірювання необхідні в багатьох галузях легкої промисловості.
2. Аналіз методів і технічних засобів вимірювання температури
Температурою називають величину, що характеризує тепловий стан тіла. Згідно кінетичної теорії температуру визначають як міру кінетикою енергії поступального руху молекул. Звідси температурою називають уловную статистичну величину, прямо пропорційну середньої кінетичної енергії молекул тіла.
Всі пропоновані температурні шкали будувалися (за рідкісним винятком) однаковим шляхом: двом (щонайменше) постійним точкам присвоювалися певні числові значення і передбачалося, що видиме термометричні властивість використовуваного в термометрі речовини лінійно пов'язано з температурою t
де k - коефіцієнт пропорційності; - термометрична властивість; - постійна, що визначає початок відліку шкали.
Беручи для двох постійних точок певні значення температур, можна обчислити постійні k, D і на цій основі побудувати температурну шкалу. При зміні температури коефіцієнт k змінюється, при чому різному для різних термометричних речовин. Тому термометри, побудовані на базі різних термометричних речовин з рівномірною градусної шкалою, давали при температурах, що відрізняються від температур постійних точок, різні свідчення. Останні ставали особливо помітними при високих (багато великих температури кипіння води) і дуже низьких температурах.
Класифікація термометричних властивостей
Температуру вимірюють за допомогою датчиків, що використовують різні термометричні властивості рідин, газів і твердих тіл. Існують десятки різних датчиків використовуються в промисловості, при наукових дослідженнях, для спеціальних цілей.
Перелічимо найбільш поширені термометричні властивості на основі яких функціонують датчики температури:
теплове розширення;
зміна тиску;
зміна електричного опору;
термоелектричні ефекти;
теплове випромінювання.
Приклади пристроїв, для вимірювання температури в залежності від використовуваного термоелектричного властивості наведено в табл. 2.1.
Таблиця 2.1 - Пристрої для вимірювання температури
Термометричні свойствоНаіменованіе устройстваТепловое расшіреніеЖідкостние скляні термометриІзмененіе давленіяМанометріческіе термометриІзмененіе електричного сопротівленіяЕлектріческіе термометри сопротівленія.Полупроводніковие термометри сопротівленіяТермоелектріческіе еффектиТермоелектріческіе термометри (термопари) стандартізованниеТермоелектріческіе термометри (термопари) спеціальниеТепловое ізлученіеОптіческіе пірометри.Радіаціонние пірометри.Фотоелектріческіе пірометри.Цветовие пірометри
Термометри розширення.
Найстаріші пристрої для вимірювання температури - рідинні скляні термометри - використовують термометричні властивість теплового розширення тел. Дія термометрів засноване на відмінності коефіцієнтів теплового розширення термометричної речовини і оболонки, в якій вона знаходиться (термометрического скла або рідше кварцу).
Малюнок №2.1 - Скляний термометр
Рідинний термометр складається з скляних балона 1, капілярної трубки 3 і запасного резервуара 4 (рис. 2.1). Термометричні речовина 2 заповнює балон, частково капілярну трубку. Вільний простір в капілярній трубці і в запасному резервуарі заповнюється інертним газом або може перебувати під вакуумом. Запасний резервуар або виступаюча за верхнім поділом шкали частина капілярної трубки служить для запобігання термометра від пошкодження при надмірному перегріві.
В якості термометричної речовини найчастіше застосовують хімічно чисту ртуть. Вона не змочує скла і залишається рідкою в широкому інтервалі температур. Крім ртуті в якості термометричної речовини в скляних термометрах застосовуються і інші рідини, переважно органічного походження. Наприклад: метиловий і етиловий спирт, гас, пен...
