анометричні термометри
Дія манометричних термометрів засноване на використанні залежності тиску речовини при постійному об'ємі від температури. Замкнута вимірювальна система манометричного термометра складається з (рис. 1.2) з чутливого елемента, що сприймає температуру вимірюваного середовища, - металевого термобаллона 1, робочого елементу манометра 2, що вимірює тиск в системі, довгого з'єднувального металевого капіляра 3. При зміні температури вимірюваного середовища тиск в системі змінюється, в внаслідок чого чутливий елемент переміщує стрілку або перо за шкалою манометра, отградуированного в градусах температури. <В
Малюнок 1.2 - Манометричний термометр
Достоїнствами манометричних термометрів є порівняльна простота конструкції і застосування, можливість дистанційного вимірювання температури і можливість автоматичного запису свідчень. До недоліків манометричних термометрів відносяться: відносно невисока точність вимірювання (клас точності 1.6; 2.5; 4.0 і рідше 1.0); невелику відстань дистанційної передачі показань і труднощі ремонту при розгерметизації вимірювальної системи.
Повірка показань манометричних термометрів проводиться тими ж методами і засобами, що і скляних рідинних.
1.1.5 Термоелектричні термометри
Даний тип пристроїв характеризує висока точність і надійність, можливість використання в системах автоматичного контролю та регулювання параметра, значною мірою визначає хід технологічного процесу в металургійних агрегатах.
Сутність термоелектричного методу полягає у виникненні ЕРС в провіднику, кінці якого мають різну температуру. Для того, щоб виміряти виниклу ЕРС, її порівнюють з ЕРС іншого провідника, що утворює з першим термоелектричну пару AB (рис. 1.3), в ланцюзі якої потече струм.
В
Малюнок 1.3 - Термоелектрісескій термометр
Результуюча термо-ЕРС ланцюга, що складається з двох різних провідників A і B дорівнює
В
де і - різниця потенціалів між провідниками A і B при температурах t 2 і t 1 , відповідно. p> Термо-ЕРС даної пари залежить тільки від температури t 1 і t 2 і не залежить від розмірів термоелектродов (довжини, діаметра), величин теплопровідності і питомого електроопору. p> Для збільшення чутливості термоелектричного методу вимірювання температури в ряді випадків застосовують термобатареї: кілька послідовно включених термопар, робочі кінці яких знаходяться при температурі t 2 , вільні при відомій і постійній температурі t 1 .
1.1.6 Електричні термометри опору
Принцип дії даних термометрів заснований на використанні залежності електричного опору речовини від температури. Знаючи дану залежність, щодо зміни величини опору термометра судять про температуру середовища, в яку він занурений. Вихідним параметром пристрою є електрична величина, яка може бути виміряна з досить високою точністю, передана на великі відстані і безпосередньо використана в системах автоматичного контролю і регулювання.
В якості матеріалів для виготовлення чутливих елементів ТС використовуються чисті метали: платина, мідь, нікель, залізо і напівпровідники. Зміна електроопору даного матеріалу при зміні температури характеризується температурним коефіцієнтом опору, який обчислюється за формулою
В
де t - температура матеріалу;
R 0 і R t - електроопір відповідно при 0 Вє С та температурі t . p> Опір напівпровідників із збільшенням температури різко зменшується, тобто вони мають негативний температурний коефіцієнт опору практично на порядок більше, ніж у металів. Напівпровідникові термометри опору (ТСПП) в основному застосовуються для вимірювання низьких температур.
Достоїнствами ТСПП є невеликі габарити, мала інерційність, високий коефіцієнт.
Однак вони мають і суттєві недоліки:
- нелінійний характер залежності опору від температури;
- відсутність відтворюваності складу і градуювальної характеристики, що виключає взаємозамінність окремих ТС даного типу. Це призводить до випуску ТСПП з індивідуальною градуировкой.
1.1.7 Безконтактний вимір температури
1.1.7.1 Основні поняття і закони випромінювання
Про температуру нагрітого тіла можна судити на підставі вимірювання параметрів його теплового випромінювання, що представляє собою електромагнітні хвилі різної довжини. Чим вище температура тіла, тим більше енергії воно випромінює. Датчики, дія яких заснована на вимірі теплового випромінювання, називають пірометричної сенсорами. Одним з головних достоїнств даних пристроїв є відсутність впливу вимірювача на температурне поле нагрітого тіла, оскільки в процес се вимірювання вони не вступають у безпосередній контакт один з одни...
