Читайте также:
|
Первый принцип измерения – тепловое расширение тел. Позже появились другие – изменение электрического сопротивления металлов и полупроводников от температуры. Во всех термометрах используется т.н. термометрическое тело (вещество), устанавливающее однозначное соответствие для измеряемой температуры. Исторически сложилось, что самая распространенная шкала – шкала Цельсия. Шкала Ремюра – то же самое при нормальных условиях, разделенных на 80 делений. Шкала Фаренгейта.
NC = 0.8NR = (1.8N + 32)F.
Кельвин предложил использовать для измерения температур идеальный газ.
Термометры жидкостного расширения. В качестве термометрического вещества используется, как правило, ртуть (она не смачивает стекло, применяется до температур от -35С до 750С). Реже используется спирт для измерения температур более низкого диапазона, толуол, керосин. Существуют термометры полного и частичного погружения. На последних существует метка для глубины погружения в измеряемое тело, так же для них вводится поправка. Погрешности термометров этого типа могут составлять до 0.002С.
Термометры расширения твердого тела. Как правило, используются биметаллические термометры, например, латунь + сплав «Инвар». Для латуни коэффициент расширения 18.3-23.6*10^6, для инвара – 0.9*10^6. Метод изучения процессов в твердом теле по их термическому расширению – дилатометрия. Здесь и используются подобные термометры.
Газовые термометры. Манометрические термометры. В качестве термометрического вещества часто применяют фреоны, иногда ацетон, легкоиспаряемые жидкости. Класс точности – 1.
Термометры сопротивления. Используют платину, медь, никель, железо. Температура измеряется по поверхности датчика, то есть усредненную. Существует неустранимая методическая погрешность вследствие тепловыделения в термосопротивлении. эти термометры чаще используют для температур меньше комнатных, для сверхнизких температур используют полупроводниковые.
Термоэлектрические термометры (термопара). Возникновение разности потенциалов при соприкосновении разных металлов. Две пары металлических пластин соединены между собой. Можно представить пары как два источника напряжения, включенных навстречу друг другу. При повышении температуры напряжение возрастает. Значит, при нагреве одной пары в цепи возникает ток. U = k(T1-T2). Термопары: ТПП (платина-платинородиевый), ТХА (хромель-аллюмель), ТВР (вольфрам-рений)
Бесконтактные измерения температур. Измерение по тепловому излучению. Зависимость длины волны и температуры дана формулой Планка:
I = C/([лямбда]^5 * {e^ (C/[лямбда]T) - 1})
Прибор называется пирометром. Бывают:
- пирометры суммарного излучения. Мерят энергию излучения в широком спектре. Полученная температура называется радиационной, немного заниженная относительно действительной;
- пирометры частичного излучения. Мерят температуру в узком спектре излучения, полученная температура называется яркостной;
- пирометры спектрального отношения. Полученная температура называется цветовой. В формуле представлен логарифм отношения степеней черноты для каждой длины волны. Выбирают такие длины волн, где они будут одинаковы, логарифм будет равен нулю, а температуры одинаковы.
Пирометр с исчезающей нитью. Измерение в узкой полосе, измеряет яркостную температуру.
Пирометр частичного излучения с фотоэлектрической регистрацией.
Двухканальный пирометр спектрального отношения.
Пирометр суммарного излучение с болометрическим приемником.
Дата добавления: 2015-02-22; просмотров: 111 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
|