АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Биметаллические термометры

Читайте также:
  1. Биметаллические и дилатометрические термометры
  2. Жидкостные стеклянные термометры
  3. Манометрические термометры
  4. Манометрические термометры
  5. Полупроводниковые термометры сопротивления
  6. ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ
  7. Термометры сопротивления.
  8. Термометры цифровые
  9. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ
  10. Термоэлектрические термометры (термопары)
  11. Термоэлектрические термометры.

Измерение температуры.

Термометры.

 

Методическая разработка для выполнения

семинарских и практических занятий

 

 

 

Самара 2013.

Термометры: методическая разработка для выполнения семинарских и практических занятий/сост. В.Г.Уланов. Самара: Изд-во Самар. гос. эконом. универс. 2013. – 21с.

 

 

Методическая разработка предназначена для студентов направлений: «Торговое дело» по курсу «Стандартизация, метрология, подтверждение соответствия» и «Сервис» по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» - с целью освоения знаний, приобретения умений и формирования компетенций в метрологии при подготовке их для профессиональной деятельности бакалавров. Может использоваться студентами других специальностей всех форм обучения.

 

Контроль температуры составляет основу многих технологических процессов. Как известно, температура является важнейшим технологическим параметром в пищевой промышленности. От нее зависят основные потребительские параметры, такие как вкус, цвет, вид, а также и производственные параметры, такие как время изготовления, сохранность, а в итоге объемы готовой продукции. Температуру измеряют с помощью устройств, использующих различные термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Существуют десятки различных устройств, применяемых при научных исследованиях, в процессах производства разнообразной продукции, в медицине, а также для специальных целей.
Самые старые устройства для измерения температуры – жидкостные стеклянные термометры. Принцип действия их основан на тепловом расширении материалов: точнее – на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой оно находится.

Жидкостный термометр представляет собой прозрачный стеклянный (редко кварцевый) резервуар с припаянным к нему капилляром (из того же материала), и нанесенной на толстостенный капилляр или жестко закрепленную пластину измерительной шкалой. Термометрическое вещество заполняет баллон и частично капиллярную трубку. Свободное пространство в капиллярной трубке и в запасном резервуаре заполняется инертным газом или может находиться под вакуумом. Запасной резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капиллярной трубки служит для предохранения термометра от порчи при чрезмерном перегреве.



В зависимости от конструктивных форм различают 2 основных типа конструкция жидкостных термометров: палочные и с вложенной шкалой.

Палочные термометры имеют массивный (толстостенный) капилляр с внешним диаметром 6—8 мм, почти равным диаметру резервуара. Шкала у этих термометров наносится непосредственно на внешнюю поверхность капилляра.

Термометры с вложенной шкалой обладают большей инерционностью, чем палочные, но они более удобны для наблюдения при измерении температур в лабораторных и производственных условиях.

В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла, сравнительно легко получается в химически чистом виде и остается жидкой в широком интервале температур (от —38,87 до +356,58° С). К числу недостатков ртути следует отнести сравнительно малый коэффициент расширения и экологическую опасность в случае нарушения целостности стеклянного термометра.

Кроме ртути в качестве термометрического вещества в стеклянных термометрах применяются и другие жидкости, преимущественно органического происхождения. Например: метиловый и этиловый спирт, керосин, петролейный эфир, пентан, толуол, галлий и др. При измерении температуры термометрами, заполненными органическими жидкостями, необходимо иметь в виду, что они смачивают стекло, а вследствие этого понижается точность отсчета показаний.

 


а б

 

Рис.1. Термометры

а – палочный; б – с вложенной шкалой;

1 - резервуар; 2 - капилляр; 3 - шкала; 4- оболочка;

 

Жидкостные термометры применяются для измерения температур в области от -200°С до +750°С (табл.)

Таблица

 

Диапазоны измерения температур

 

  Жидкость Предел измерения С
нижний верхний
Ртуть - 35
Керосин - 60
Этиловый спирт - 80
Толуол - 90
Петролейный эфир - 120
Пентан - 200

 

‡агрузка...

Основные достоинства стеклянных жидкостных термометров – простота употребления и достаточно высокая точность измерения даже для термометров серийного изготовления. К недостаткам стеклянных термометров можно отнести: плохую видимость шкалы (если не применять специальной увеличительной оптики), определенную инерционность и невозможность автоматической записи показаний, передачи показаний на расстояние и ремонта.
У лабораторных и других термометров, градуируемых и предназначенных для измерения при погружении в измеряемую среду до отсчитываемого деления, могут возникать систематические погрешности за счет выступающего столбика термометра. Если капиллярная трубка будет погружена в измеряемую среду не полностью, то температура выступающей части капиллярной трубки будет отличаться от температуры измеряемой среды, в результате возникнет погрешность измерения

 

 

 

Рис.2. Жидкостные термометры:
а — комнатный термометр с наружной шкалой;
б — лабораторный термометр с вложенной шкалой, имеющий на шкале точку 0°С

 

Термометры стеклянные жидкостные по назначению и области применения могут быть разделены на следующие группы:

  • образцовые;
  • лабораторные и специального назначения (ГОСТ 215-57, ГОСТ 13646-68 и ГОСТ 5.1851-73);
  • технические (ГОСТ 2823-73);
  • метеорологические;
  • термометры для сельского хозяйства;
  • термометры бытовые.

Стеклянные жидкостные термометры, применяемые в технике, бывают следующих разновидностей:

  • Термометры, применяющиеся без введения поправок к их показаниям (термометры широкого применения):
    • ртутные термометры (от —35 до +600°С);
    • жидкостные термометры с органическим наполнителем (от —185 до +300°С).
  • Термометры, к показаниям которых вводятся поправки согласно свидетельству:
    • ртутные термометры повышенной точности (от —35 до +600°С);
    • ртутные термометры для точных измерений (от 0 до 500°С);
    • жидкостные термометры с органическим наполнителем (от —80 до +100°С).

В качестве образцовых применяются следующие термометры:

  • ртутные равноделенные 1-го разряда с диапазоном измерений 0—600°С;
  • ртутные переменного наполнения 2-го разряда с диапазоном измерений 0—150°С;
  • ртутные 2-го разряда с диапазоном измерений 0—600°С;
  • ртутные 3-го разряда с диапазоном измерений 0—600°С.

 

Для повышения точности измерения температуры применяются термометры с укороченной шкалой. Термометры такого типа выпускаются в основном со вложенной шкалой с ценой деления от 0,01°С до 0,1°С в зависимости от температурного диапазона шкалы. В зависимости от схем установки производят термометры технические прямые и угловые (рис. ).

 

 

 

Рис.3. Термометры – прямой и угловой.

 

 

 

 

Рис.4. Защитные оправы для стеклянных термометров.

 

Для монтажа и защиты от механических повреждений корпуса технических стеклянных термометров применяется защитные прямые и угловые оправы.

Корпус оправы, имеющий смотровое окно, с помощью двух винтов монтируется в нижнюю часть оправы. Нижняя часть оправы имеет метрическую резьбу. Детали оправы взаимозаменяемы.

Специальные термометры СП применяют для измерения температуры в установках или оборудовании специального назначения (для измерения температуры в условиях повышенной вибрации от 0 до +600°С: СП-1,СП-1А). Помещены в защитные металлические оправы.

Термометры лабораторные ТЛ, ТР предназначены для использования при выполнении различных лабораторных измерений и научных исследований. Диапазон измеряемых температур от -30 до +450°С. В эту группу входят приборы как лабораторного, так и общепромышленного назначения, включая позволяющие проводить измерения с повышенной точностью.

Термометры бытовые (ТБ-37, ТБ-37-1,ТБ-51) и сувенирные используют для измерения температуры воздуха в жилых помещениях, бытовых помещениях промышленных предприятий, офисах, банях, саунах, температуры воды в бассейнах, ваннах и других водоемах, а также температуры наружного воздуха. Термометры в сувенирном исполнении являются одновременно хорошим дополнением интерьера.

Термометры для испытания нефтепродуктов ТИН применяют для измерения температуры при испытаниях нефтепродуктов в процессе их производства и использования.

Стеклянный ртутный термометр медицинский максимальный типа ТБ-1Б применяют для измерения температуры человеческого тела. Конструкция с вложенной внутрь овальной оболочки шкальной пластиной из алюминия снабжена максимальным приспособлением в виде специального щелевого пережима в нижней части капилляра, не допускающего перетекания ртути в резервуар после измерения температуры.

Группа термометров специальной конструкции, предназначенных для метеорологических измерений главным образом на метеорологических станциях. Различные термометры в зависимости от назначения отличаются размерами, устройством, пределами измерений и ценой деления шкалы. ТМ-1 — для измерения максимальной температуры за определенный промежуток вре­мени в диапазоне от -35 до +50...

Термометры промышленные применяют для измерения температуры в промышленных установках или оборудовании. ТП-1 — для измерения температуры в пекарных камерах хлебопекарных печей в диапазоне от +100 до +350°С. ТП-6 — для измерения температуры окружающего воздуха в условиях полета летательных аппаратов и для стационарных измерений температуры воздуха в аэродромных службах и др.

Термометры сельскохозяйственные ТС разработаны для измерения температуры в лабораторных и производственных условиях различных отраслей сельского хозяйства и агропромышленного комплекса. Термометр ТС-2 - предназначен для искусственного осеменения и протравливания семян, определения температуры воздуха в лаборатории, а также для определения температуры при охлаждении, хранении и т.д.

 

Биметаллические термометры

 

Термометры биметаллические БТ предназначены для измерения температуры жидкостей и газов в отопительных и санитарных установках, в системах кондиционирования и вентиляции, а также для измерения температуры сыпучих и вязких сред в пищевой промышленности.

Принцип действия термометров БТ основан на зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемой температуры. В качестве чувствительного элемента используется биметаллическая пружина. Биметаллическая пружина изготавливается из двух прочно соединенных металлических пластин, имеющих различные температурные коэффициенты линейного расширения. При изменении температуры биметаллическая пружина изгибается в сторону материала с меньшим коэффициентом линейного расширения, изгиб с помощью кинематического узла преобразуется во вращательное движение стрелки, показывающей измеряемое значение температуры по шкале термометра.

Биметаллические термометры состоят из круглого корпуса, в котором размещены циферблат и кинематический механизм со стрелкой, и биметаллического термочувствительного элемента в защитной трубке (термобаллона). Диапазоны показаний биметаллических термометров находятся в пределах от -70°С до +600°С.

 

Термометры биметаллические изготовляют: осевые и радиальные. Термометры биметаллические являются хорошей альтернативой широко распространенным жидкостным термометрам.

Относительным недостатком термометров биметаллических является их относительно более высокая, чем у жидкостных термометров стоимость и более длительное время срабатывания.

Термометры БТ нельзя использовать при вибрациях, которые вызывают колебания стрелки более 0,1 величины предела допускаемой основной погрешности.

 

 

Рис.5. Термометры биметаллические: осевой и радиальный


Термометры БТ имеют модификации, отличающиеся по конструктивному исполнению: общетехнические серий 111/211, коррозионностойкие серии
220 и общетехнические специальные.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.014 сек.)