ПРИБОРЫ
Приборы измерения температурыИзмерение температуры основано на температурной зависимости
какого-либо свойства вещества. При этом выделяют: 1. Называемые термометрами приборы с принципом действия, основанным
на эффекте расширения тел при их нагревании. Расширяющимся телом чаще всего
является жидкость. При температурах ниже 0оС используют спирты, а
при более высоких температурах - ртуть. 2. Электронные контактные термометры с терморезисторным
датчиком. Электрическое сопротивление металлического терморезистора линейно
растет при увеличении температуры, а полупроводникового терморезистора -
снижается с логарифмической зависимостью. Полупроводниковые терморезисторы
имеют большую чувствительность, но обладают меньшей стабильностью параметров во
времени и работоспособны при более низких температурах (до 100оС).
Электронный прибор производит измерение сопротивления терморезистора и выводит
на цифровой или стрелочный индикатор результаты, которые градуированы в
единицах температуры. 3. Электронные контактные термометры с датчиком в виде термопары.
Термопара представляет собой спайку двух проводников из различающихся
материалов. Включающая термопару замкнутая электрическая цепь имеет две спайки. В такой замкнутой электрической цепи
вырабатывается напряжение, пропорциональное разности температур спаек.
Температура одной из спаек термостабилизируется, а
вторая спайка является датчиком. Вырабатываемое напряжение выводится на
индикатор температуры. 4. Для определения достижения температурой какого-либо значения
используют: –
электроконтактные
ртутные термометры, в которые впаяны проводники, замыкаемые при нагревании и
расширении ртути; –
электрические контакты, замыкаемые
биметаллической пластиной. Биметаллическая пластина состоит из соединенных
плоскостями пластин из металлов с различающимися коэффициентами теплового
расширения. При нагревании такая пластина изгибается и замыкает электрические
контакты; –
термометры на жидких кристаллах, в которых
изображение становится видимым при
достижении ими определенной температуры. 5. Для дистанционного измерения температуры используют пирометры
- приборы, измеряющие тепловое излучение, приходящее от анализируемого объекта.
При помощи оптической системы излучение от исследуемого объекта фокусируется на
приемнике излучения, а затем преобразуется в электрический сигнал. Выделяют
следующие типы пирометров: – пирометры полного излучения, которые принимают излучение видимого и инфракрасного широкого спектрального диапазона. Пирометр полного излучения работает следующим образом: излучение нагретого объекта объективом О фокусируется на приемной площадке преобразователя П, на выходе которого появляется электрическое напряжение, зависящее от температуры исследуемого объекта. Данное напряжение через усилитель У поступает на индикатор И, который отградуирован в единицах измеряемой температуры. Эти приборы позволяют измерять температуру практически любых природных объектов в диапазонах от -50оС до +100оС. На показания такого пирометра существенно влияет прозрачность среды между объектом и пирометром; – цветовые пирометры с исчезающей нитью, которые применяются для измерения температур от +400 до +1600оС. Объектив О формирует изображение исследуемого объекта в плоскости формирования изображения. В этой же плоскости расположена нагреваемая электрическим током нихромовая спираль. Нагрев спирали регулируется потенциометром до совпадения ее цвета (а, следовательно, и температуры) с цветом исследуемого объекта. Факт совпадения температур (исчезновения изображения спирали на фоне объекта) наблюдается визуально через окуляр О1. Температура спирали, а, следовательно, и объекта зависит от нагревающего его тока, который измеряется амперметром – индикатором И, отградуированным в единицах измеряемой температуры; – пирометры, измеряющие излучение в узких спектральных интервалах. Данные приборы менее чувствительны к
коэффициенту излучения поверхности анализируемого объекта и прозрачности среды.
Эти пирометры не позволяют измерять малые температуры удаленных объектов. |
| |