ДЛЯ ВИМОРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ

Мета роботи: Вивчити принцип дії та конструктивні схеми приладів для вимірювання температури твердих, рідких та газоподібних тіл.

Для вимірювання температури використовуються різні способи та прилади. Всю різноманітність способів вимірювання температури можна в загальному випадку привести до двох: контактний та безконтактний.

При контактному способі вимірювання температури теплочутливий елемент безпосередньо знаходиться в кондуктивному та (або) конвективному зіткненні з об'єктом вимірювання, а при безконтактному способі температура об'єкта визначається за інтенсивністю його випромінювання в суцільному спектрі або в окремому діапазоні довжини хвиль електромагнітного поля.

Область застосування контактних приладів для вимірювання температури (термометрів) обмежена температурним діапазоном від -200° С до +2500° С. За допомогою термометрів важко, а то і неможливо, вимірювати температуру дуже великих або малих об'єктів, а також таких, які швидко рухаються. Ці обмеження можливостей термометрів обумовлені їх інерційністю та жаротривкістю матеріалів, з яках виготовлені деталі термометрів. В цих випадках використовують безконтактні прилади для вимірювання температури (пірометри). Пірометри реєструють температуру об'єктів дистанційно, вони швидкодійні і можуть вимірювати температуру в діапазоні від -100° С до +8000° С.

Принцип дії контактних термометрів грунтується на двох різних фізичних ефектах: термомеханічному та термоелектричному.

Термомеханічним ефектом називається залежність розширення твердих тіл, рідин та газів від температури.

Термоелектричний ефект має дві різновидності: залежність електричного опору провідника або напівпровідника від температури та виникнення електрорушійної сили (термо-ерс) в мережі, складеної з двох різнорідних провідників або напівпровідників, при нерівності температур спаїв мережі – робочого (або гарячого) та холодного. Таке з'єднання провідників називається термопарою. Термо-ерс, яка виникає при нагріванні або охолодженні одного із спаїв термопари, змінюється пропорційно різниці температур гарячого і холодного спаїв. При відносно невеликому діапазоні зміни температури справедлива залежність

, (1.1)

де R_t - електричний опір провідника при температурі t ⁰C; R₀ - електричний опір провідника при температурі t₀ =0 ° С; a - температурний коефіцієнт опору, 1/°С. Вимірюючи R_t, можна визначити температуру

. (1.2)

Принцип дії пірометрів грунтується на вимірюванні сумарної енергії або складу випромінювання нагрітих тіл. Пірометри, які вимірюють сумарну (інтегральну) енергію випромінювання називаються радіаційними або пірометрами повного випромінювання.

Пірометри, принцип дії яких грунтується на вимірювані складу випромінювання, діляться на яскравісні (оптичні) та колірні (спектрального випромінювання). Яскравісні пірометри вимірюють яскравісну монохроматичну температуру.

В колірних пірометрах інтенсивність монохроматичного випромінювання тіла вимірюють при будь-якій температурі для двох ділянок довжин хвиль, наприклад, червоної та синьої ділянок видимої частини спектру.

Поиск по сайту: