Основные понятия и физические принципы

Температура t – физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Она (а также давление) проявляет микроскопическую природу вещества, выводя ее на наглядный микроскопический уровень. Температура выступает как мера интенсивности теплового движения молекул. Для измерения этого параметра состояния изготовляют датчики, в основе которых лежат различные физические эффекты, сопровождающие вариации температуры: изменение объема газовой, жидкой или твердой сред, электрического сопротивления чувствительного элемента, возбуждение термоэлектродвижущей силы, восприятие излучения нагретого тела и др.

Количественное содержание измеренной температуры определяется с помощью именованных шкал, все разнообразие которых можно разделить на 2 класса:

  1. эмпирический (Фаренгейта, Реомюра, Цельсия).
  2. термодинамический (Кельвина, Ренкина).

Температурная шкала Реомюра — практическая шкала, предложенная им в 1730 году. Единица шкалы — градус Реомюра (°R). 1 градус Реомюра равен 1/80 части температурного интервала между точками таяния льда (0°R) и кипения воды (80°R), т. е. 1°R = 1.25°С, 1°C = 0.8°R. Шкала Реомюра вышла из употребления.


Шкалы Фаренгейта и Ренкина получили распространение лишь в англоязычных странах (Великобритания, США и др.). Наиболее употребимой во всем мире является эмпирическая шкала Цельсия, где реперными (узловыми, точными) точками приняты температуры тающего льда (0оС) и кипения (100оС) при нормальном атмосферном давлении. Шкала Кельвина имеет ту же количественную величину шага измерения температур (1 К = 1оС), но ее начало смещено на 273,16 К – в точку абсолютного нуля (прекращения теплового движения молекул), т.е. T = t + 273,16 К. Эта шкала существенна для термодинамического анализа состояний и процессов.

Техническая система для измерения температуры включает в себя три компонента:

  • чувствительные элементы (датчики, первичные преобразователи);
  • промежуточные преобразователи;
  • оконечные приборы (показывающие и регистрирующие приборы).

Датчики температуры (термометры)

Для измерения меры интенсивности теплового движения молекул изготавливают датчики температуры, в основе которых лежат различные физические эффекты, сопровождающие вариации температуры: изменение объема вещества, электрического сопротивления, возбуждение термоэлектродвижущей силы, восприятие излучения нагретого тела и др.


Датчики воспринимают контролируемую величину и преобразуют ее в сигнал, более удобный для практического использования. Ниже перечислены некоторые типы измерительных преобразователей.

Дилатометрические датчики. Используют свойство расширения веществ (твердых, жидких и газообразных) при изменениях температуры.

Измерительная шкала жидкостных термометров (на основе ртути, спирта, толуола и др.) может быть совмещена с чувствительным элементом или вынесена с помощью промежуточного преобразователя (рис. 1). Характерный диапазон измерений: -100…750оС.

Электроконтактный термометр

Рис. 1 Электроконтактный термометр

Электроконтактный термометр состоит из: 1 – ртутный термометр; 2 – щиток; 3 – лампочка; 4 – кнопка включения; 5 – источник питания.

Газовые (манометрические) термометры (рис.2) отражают зависимость давления среды, заполняющей датчик, от изменяющейся температуры в герметичной системе (термобаллон с трубкой Бурдона). Диапазон измерений: -200…550оС.

Манометрический термометр


Рис. 2 Манометрический термометр

Манометрический термометр состоит из: 1 – термобаллон; 2 – манометр; 3 – капиллярная трубка.

Твердотелые (биметаллические) термометры образованы как прочное соединение двух пластинок из металлов с разными коэффициентами линейного расширения. При увеличении температуры одна из пластинок стремиться удлинится, а другая препятствует этому, и биметаллическая пластинка изгибается. Диапазон температур – от -60 до 200оС.

Термометры сопротивления. Измерение температуры термосопротивлениями основано на свойстве проводников и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Вид функции R = f(t) зависит от природы материала. Для изготовления чувствительных элементов серийных термосопротивлений применяются чистые металлы. Наиболее полно указанным требованиям отвечают: никель, железо, медь и др.

Основной недостаток термосопротивлений: большая инерционность (до 10 мин.).

Для того чтобы произвести измерение температуры наиболее часто применяются термосопротивления типов: ММТ-1, ММТ-4, ММТ-6 (медно-марганцевые); КМТ-1, КМТ-4 (кобальто-марганцевые).

Металлический термометр сопротивления (он представляет собой патрон, имеющий внутри спираль из тонкого медного проводника) называют терморезистором, а полупроводниковый – термистором. У терморезисторов с ростом температуры сопротивление увеличивается (2…3 % на 1оС), а у термисторов – падает (3…5 % на 1оС). Диапазон измерений: -200…500оС.


Термоэлектрические датчики (термопары). Их действие основано на температурной зависимости контактной электродвижущей силы, возникающей в замкнутой цепи двух разнородных металлических проводников (рис. 3). Чувствительный элемент датчика – контакт проводников, находящихся в точке, где необходимо измерить температуру (горячий спай); второе соединение (вне объекта) называют «холодный спай». Характерные материалы термопар: медь-константан, хромель-алюмель, платинородий-платина и др. Диапазон измерений: -200…1600оС.

Термопара

Рис. 3 Термопара

Пирометры излучения. Данные приборы основаны на применении теплового излучения нагретых тел. Верхний предел измерения температуры пирометра излучения практически не имеет ограничений. В основе измерения лежит бесконтактный способ, в результате этого отсутствует искажение температурного поля, вызываемое введением преобразовательного элемента прибора в измеряемую среду. Возможно измерение температуры пламени и высоких температур газовых потоков при больших скоростях. Технические пирометры охватывают диапазон температур от 400 до 4000оС.

Промежуточные преобразователи


Задача промежуточных преобразователей – перевести часто слабый или нелинейный сигнал датчика в пригодный для практического использования сигнал. Измерение производят либо по методу непосредственной оценки (милливольтметром), либо компенсационным методом (потенциометром). Наиболее распространенными промежуточными преобразователями являются электрические мостовые схемы. Мост образуется последовательным соединением четырех электрических сопротивлений в замкнутый контур, который активизируется внешним источником напряжения (постоянного или переменного). При измерении температур применяются уравновешенные и неуравновешенные мосты.

Уравновешенные мосты. К одной из диагоналей уравновешенного моста (рис.4) подключают источник питания, к другой (измерительной диагонали) – гальванометр. Два резистора в плечах имеют постоянное сопротивление (R2, R4), два других – переменное (R1 – регулируемое сопротивление, Rtвоспринимает изменение температуры). Уравнительное сопротивление R1 подбирается так, чтобы R1/R2 = Rt/R4. При этом в измерительной диагонали удовлетворяется условие уравновешенности моста io = 0.

Градируя положение движка реостата 1 в зависимости от температуры, измеренной по образцовому прибору, получают возможность определять значение температуры в месте установки датчика. Так как условие равновесия моста не зависит от уровня напряжения Uab, обеспечивается малая погрешность измерения (порядка 1%) при обычной нестабильности источника.


Схема уравновешенного моста Уитстона

Рис. 4 Схема уравновешенного моста Уитстона: 1 – уравнительное сопротивление; 2 – гальванометр

На рефрижераторном подвижном составе для измерения температуры используют терморезисторы типа РТ (платиновые) и ТСМ – 010 (медные), термисторы типа TNM и MMT.

Неуравновешенные мосты. При большей простоте и надежности по сравнению с уравновешенными, они имеют и более высокое значение погрешности.

Три плеча у моста (рис.5) имеют постоянные сопротивления, а одно (Rt) изменяется при вариациях температуры, но уровень величины iо зависит от напряжения источника питания Uab, что требует его регулированиии стабилизации. Если в качестве датчика температуры используют термистор, то вследствие квадратичной зависимости температурного коэффициента его сопротивления шкала измерительного прибора будет неравномерной. Это неудобно, и обычно схемными средствами добиваются линейной характеристики Rt = f(t).

Схема неуравновешенного моста


Рис. 5 Схема неуравновешенного моста:1 – установочное сопротивление

Примером одной реализаций неуравновешенного моста является логометр. Измерение температуры с его помощью основано на взаимодействии поля постоянного магнита и магнитных полей, вызываемых токами, протекающими в двух крестообразно расположенных многовитковых проволочных рамках подвижной части измерительной система. Рамки подключены к противоположным плечам моста. Термосопротивление включают последовательно в цепь одной из рамок. Плечевые резисторы, кроме Rt, не меняют своего сопротивления. Ток в одном плече и его рамке не меняет своего значения, ток в другом плече определяется сопротивлением термистора Rt, зависящим от температуры.

Стрелка магнитоэлектрического гальванометра отклоняется на угол, определяемый значением температуры, и показывает это значение на отградуированной шкале. Обычно предусматривается возможность подключения к логометру и других измерительных комплектов. Прибор работает с термистором, электрическим контактным термометром, резистором и др.

Показывающие и регистрирующие приборы

При измерении температуры в качестве показывающих и регистрирующих приборов применяются электронные автоматические мосты (ЭПП, КСП и др.), которые работают совместно с платиновыми терморезисторами. В цепь термопар часто включают потенциометры, так как термоэлектродвижущая сила эффекта Зеебека невелика (10…50 мкв/Со). Все более широкое применение находят приборы с цифровой индикацией и регистрацией температуры.

Для автоматической непрерывной регистрации температуры воздуха в груженом рейсе применяют термографы. Термограф (рис. 6) состоит из барабана и датчика (биметаллической пластинки), воспринимающего вариации температуры.


Схема устройства термографа

Рис. 6 Схема устройства термографа

1 – биметаллическая пластинка; 2 – стержень; 3 – рычаг; 4 – вращающийся барабан

Под действием температурных изменений происходит деформация биметаллической пластинки 1, и подвижной ее конец перемещается, механически воздействуя на длинный рычаг 3. Конец рычага 3 с пером в зависимости от колебаний температуры воздуха перемещается вверх или вниз и чертит подаваемый на него чернилами кривую линию на специальной градуированной бумажной ленте. Сменная лента в продольном направлении разделена на сутки и часы, а в поперечном на градусы. Барабан 4 вращается посредством часового механизма, совершая один оборот за одни или несколько суток.

Регулирующие приборы

Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Он предназначен для автоматического регулирования подачи жидкого хладагента в испаритель холодильной машины в соответствии со сложившейся тепловой нагрузкой в грузовом помещении рефрижераторного вагона. Наглядным образцом служит рис. 7.


Действие ТРВ зависят от температуры перегрева всасываемых компрессором паров хладагента над температурой кипения жидкого хладагента в испарителе. Увеличение этой разности означает, что количество хладагента, пропускаемого вентилем, меньше необходимого, а при снижении – больше. Таким образом, ТРВ поддерживает постоянный перегрев пара на выходе из испарителя. При отклонении температуры от заданного значения, на которое настроен прибор, изменяется давление в термобаллоне. Импульс по давлению передается через капилляр на мембрану и через нее – на клапан. Перемещение клапана приводит к большему или меньшему открытию проходного сечения для пропуска паров хладона через испаритель, т.е. на всас компрессора. Пружина вместе с регулировочным винтом позволяют задать такое базовое значение проходного сечения клапана, чтобы перегрев паров на выходе испарителя составил 4…7оС

Схема действия терморегулирующего вентиля

Рис. 7 Схема действия терморегулирующего вентиля

1 – регулировочный винт; 2 – пружина; 3 – запорный клапан; 4 – шток; 5 – мембрана; 6 – силовая камера; 7 – капиллярная трубка; 8 – термобаллон; Ро – давление в испарителе ХМ; Рk – давление в конденсаторе ХМ; F – сила сжатия пружины; Рc – противодавление, развиваемое термобаллоном.

Организация измерений температуры в помещении рефрижераторного вагона


Местный контроль над температурой в вагоне может осуществляться на стоянках переносной телетермометрической станцией, подключаемой на период измерений к наружной розетке. Дистанционный контроль обеспечивается из служебного вагона с помощью приборов стационарной телетермометрической станции и автоматически путем фиксации на самопишущих регистрирующих устройствах, датчики которых находятся в грузовом помещении вагона.

vse-lekcii.ru

Автор этой книги треть жизни занимался измерением температуры — правда, температуры катодов электронно-вакуумных приборов. И сегодня его сердце начинает биться учащенно в четырех ситуациях: когда он входит в спортзал (запах пота и спортивных снарядов), когда выходит к доске перед новой группой школьников или студентов и когда слышит волшебные слова «температура катода».

«Три вещи невозможно понять, а некоторые говорят, что четыре — путь корабля в море, путь змеи на скале, путь птицы в небе и путь женщины к сердцу мужчины». Да, но зато можно понять путь энергии от РАО ЕЭС к катоду магнетрона в вашей микроволновке, а также путь электрона от катода к аноду в этом магнетроне.

О, температура катода, тебя пою! Температура того элемента электронного прибора, который создает поток электронов, на котором работает прибор. Это поток зависит от температуры, и в некоторых случаях — содрогнись, пипл — экспоненциально. Температура самого горячего — почти всегда — элемента прибора, а значит — посредством его испарения (опять же зависящего экспоненциально от температуры) изменяющего свой и окружающих элементов состав, а значит — определяющего срок службы катода и часто ограничивающего срок службы прибора. Более того, температура, влияющая — тут со зловещим скрипом отворяются врата физико-химической преисподней — на взаимодействие материала катода с остаточными газами в приборе, а значит, на его состав, а значит на эмиссию из него электронов. Температура, которую нужно знать с точностью в несколько градусов. Да не среднюю, а по всему катоду, да в процессе срока службы, да в процессе работы — при отборе тока, ионной и электронной (это ж магнетрон, не что-нибудь) бомбардировке…

Ну а в мирной жизни какие измеряем мы температуры? Человека, еды в духовке и воздуха за окном. Рассмотрим эти три задачи чуть подробнее.

Самое простое — в духовке. Точность требуется относительно низкая, скорость измерения — тоже. Известны два варианта — измерять температуру воздуха и температуру продукта. Второе точнее, но первое проще, ибо в продукт термометр надо втыкать (фото 1) и заботиться, чтобы он был виден с улицы, а термометр, закрепленный на корпусе (фото 2) и измеряющий температуру воздуха в духовке, требует меньше хлопот. Наверное, возможен комбинированный вариант — датчик втыкается в продукт, индикатор закреплен на корпусе. Датчик — это биметаллическая полоска, которая при нагреве за счет разности коэффициентов термического расширения поворачивает стрелку.

Измерение температуры человека — существенно более интересная с точки зрения метрологии задача, причем ситуации разнообразны. Во-первых, если это не грубая оценка, то желательна погрешность не более 0,1–0,2?С. Во-вторых, часто бывает нужно измерить быстро: при контроле большого количества пациентов, в экстренной ситуации, при измерении у маленького ребенка или плохо контролируемого пациента. В-третьих, бывает удобно иметь метод оценки пусть с меньшей точностью, но оперативный и совсем простой.

Поэтому термометры для измерения температуры человека разнообразны. Самые простые — контактные на жидких кристаллах. Это либо лента, прикладываемая ко лбу — для совсем грубой оценки (нормальная, повышенная, сильно повышенная), либо наклейка детенышу подмышку с «точками» изменяющими цвет при различных температурах (фото 3). Погрешность оценки посредством прикладываемой ко лбу ленты определяется нестабильным тепловым контактом с кожей и тем, что кожа вообще холоднее внутренней среды. Точность измерения посредством наклейки подмышкой может быть достаточна, если рука прижата к туловищу в течение нескольких минут — кожа догревается до внутренней температуры, а поскольку тело оказывается с двух сторон, то и влияние качества теплового контакта ослабевает. Известны колечки, с жидкими кристаллами, изменяющие цвет в зависимости от температуры (фото 4), применяются они для «определения настроения». Это не совсем бред — если человек испуган, встревожен, напряжен — то у него сжимаются периферические сосуды (организм готовится к бою и стремится уменьшить предполагаемую кровопотерю при ранениях) и периферия делается холоднее. А однажды я видел в киоске, но не сумел купить (киоск был закрыт), о чем по сей день и ночь жалею, устройство для определения совместимости двух лиц разного пола. Это была пластиночка с двумя сантиметровыми площадками, к которым оные лица должны были приложить по пальцу. Посередине между ними была площадка, изменявшая цвет. По сути дела (решите в уме уравнение теплопроводности в одномерном случае) это был приборчик для измерения средней температуры. И он показывал, что все хорошо, если оба персонажа были спокойны, доброжелательны и расслаблены, показывал не очень, если один был не очень, и показывал плохо, если не очень были оба — то есть боялись друг друга и сжимая периферические кровеносные сосуды, готовились к смертельной схватке. Как перед дверью туалета в хорошей коммуналке или перед прилавком, когда туша за прилавком объявила, что колбаса кончается и всем не хватит…

Традиционные контактные медицинские термометры с ртутью общеизвестны. Прослужив человечеству верой и правдой два с половиной века, они сейчас уступают место электронным — безопасным и ударопрочным. Следует напомнить, что при измерении в подмышке электронный термометр надо держать примерно то же время, что и ртутный, дабы поверхностный слой тела прогрелся. Но электронный сам измеряет скорость нарастания своих показаний и подает сигнал, когда можно его вынимать. При пероральном или перанальном измерении время установления показаний существенно меньше, ибо прибор сразу попадает в теплое место. Ртутные термометры в процессе своего развития нашли изящные и замысловатые решения. Например, известны термометры с впаянными в стекло и проникающими в капилляр электродами. При подъеме ртути до более высокотемпературного ввода контакты замыкаются и это используется как сигнал. Но что делать, если надо сделать точку срабатывания перестраиваемой? В одном из вариантов (фото 5) в термометре имеется дополнительный баллон со ртутью, которая может добавляться в капилляр и из которого она может в этот баллончик удаляться. При этом температура замыкания соответственно уменьшается и увеличивается. В другом варианте в капилляр опускается перемещаемая проволочка, которая и является вторым контактом (фото 6). Проволочка закреплена на гайке, которая перемещается вдоль винта. Винт же вращается посредством магнитной передачи: на винте закреплен магнит и снаружи градусника тоже имеется магнит.

Бесконтактно могут измерять температуру инфракрасные пирометры (фото 7, 8, 9), среди которых можно выделить «квазиконтактные», датчик которых нужно прижимать к коже (фото 7). Инфракрасные пирометры предназначены либо для измерения температуры во рту (фото 8), либо в ушном канале (фото 9). Во втором случае пирометр определяет, принимает он сигнал именно из канала или со стенки, водимо по величине сигнала и подает сигнал на фиксацию данных. Пирометр, датчик которого надо прижимать к коже, принимает сигнал с глубина несколько миллиметров. Поэтому он должен использоваться в области, где близко к поверхности подходят сосуды (висок, сгиб локтя), и имеет большее время срабатывания.

ИК-термометрия с высоким пространственным разрешением (ИК-тепловидение) получила важное применение в медицине: при разрешении в тысячные доли кельвина оказалось возможным быстро и не травмируя пациента диагностировать более ста болезней (http://ufn.ru/ru/articles/2006/12/d/).

Можно представить себе ситуацию, когда нужно измерить тепловое поле в пространстве, например распределение температур в горячем плотном газе, скажем, в атмосфере звезды. В этом случае восстановление трехмерного распределения температур по двумерным данным возможно при наличии некоторой модели объекта, то есть при каких-то ограничениях.

Заметим, что во всех перечисленных выше случаях прибор слабо влияет на объект ввиду относительно большой массы человека.

Разумеется, новые типы приборов вытесняют старые — и в метрологии, и вообще во всей технике. Естественно, эта смена поколений идет неравномерно, причем новая техника заменяет старую в основном там, где увеличение эффективности достаточно велико, чтобы преодолеть разумную и не разумную техническую инерцию. В ситуациях, где выигрыш мал или применение новой техники не возможно, сохраняется применение старой. Например, можно ожидать сохранения традиционных способов термометрии при высоких температурах или при высокой радиации, когда применение полупроводниковой техники затруднительно или невозможно.

Еще один распространенный случай измерения температуры — это измерение температуры воздуха за окном. Цель такого измерения понятна всем, кроме индийских йогов, поэтому рассмотрим проблемы. Точность сама по себе проблемой на является, но вот условия измерения представляются сложными: на датчик, выставленный за окно, действует и дождь, и ветер, и солнечное излучение, и таинственный свет Луны. Дождь сильно влиять на показания не должен — капли летят сквозь атмосферу и теплообмен за время порядка секунд должен установить тепловое равновесие. Дождь с ветром температуру будут занижать — если влажность не 100 %-ная, обдув увеличивает испарение, которое идет с отводом тепла. Ветер сам по себе на показания влиять не должен; фраза «ветер сегодня холодный» и аналогичные — бред, но этот бред устроен, как Офелия — «В ее безумии есть система». А именно, если человек теплее воздуха, то увеличение скорости движения воздуха действительно увеличивает теплоотвод, а если поверхность влажная, то скрытая теплота фазового перехода (парообразования) увеличит эффект. Тепловое излучение окружающих предметов вряд ли будет замечено обычным бытовым термометром — мы ощущаем тепловое излучение костра и электроплиты, находясь от огня или нагревателя в метре, но разность температур в этих случаях составляет сотни градусов, а не единицы. Теплосъем излучением при тех температурах, которые бывают за окном, не превосходит 2 Вт/м2К порядка, в то время как естественная конвекция при геометрии термометра обеспечит 70 Вт/м2К. Самое сильное влияние на показания оказывает солнечное излучение, даже говорят «температура в тени», «температура на солнце» (не на Солнце!). Разумеется, никакой «температуры на солнце», как характеристики погоды, не существует. Температура, до которой нагреется термометр, определяется его оптическими свойствами, то есть коэффициентами черноты в оптическом диапазоне. В худшем случае, если излучение поглощается все (1,5 кВт/м2), перегрев при указанных выше значениях теплоотдачи будет составлять 20 °C, что примерно и наблюдается на практике (из ностальгических соображений расчет проведен согласно книге Б.М.Царев «Расчет и конструирование электронных ламп»).

С другой стороны, понятие «температура на солнце» имеет вполне ясный прикладной смысл. Эта величина дает информацию о том, жарко ли будет на солнце лично мне. Ответ на этот вопрос зависит не только от температуры воздуха и мощности солнечного излучения, но также от скорости ветра и влажности воздуха. Не говоря уж о моих личных характеристиках — например того, мокрый я или сухой и как одет. Можно конечно сообщать отдельно все четыре величины, но человеку для оценки того, что там происходит, сильно ли опять ошиблись эти, как их… и наконец, что надеть, нужна какая-то одна величина. То есть возникает проблема выработки нового понятия. Это понятия «эквивалентная температура» и «ветро-холодовой индекс».

Ветро-холодовой индекс Сэйпла (автора большинство авторов не указывает) зависит от температуры и скорости ветра и определяется как температура при отсутствии ветра, при которой человек будет чувствовать себя так же, как при наличных температуре и скорости ветра (http://spravki.net.ru/usefull/veter.htm или http://www.zlatoust.ru/various/wind.html).

Эквивалентная температура определяется несколькими различными способами. Метеорологи говорят, что эквивалентная температура соответствует той температуре воздуха, которую он имел бы после конденсации всего содержащегося в нём водяного пара при неизменном атмосферном давлении (http://www.sovets.ru/Itisinteresting/weather/weather_and_curious/5491.htm).

Занимающиеся условиями труда и промсанитарией полагают, что она характеризует воздействие на человека температуры воздуха, радиационной температуры и скорости движения окружающего воздуха и вычисляется по показаниям сухого и влажного термометров и анемометра (http://www.diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=ru&base=medical&page=showid&id=31786).

Встречаются в литературе и иные определения, используют выражение «условная температура» и, возможно, другие.

Сделать из четырех параметров один можно разными способами, и что способ, который в итоге избирает традиция, определяется удобством для практики. Дать универсальное определение невозможно, потому что воздействие атмосферных условий на человека зависит не только от параметров атмосферы и окружения (облучения), но и от того, что он делает, как одет и его индивидуальных особенностей (как потеет, как воспринимает). Метролог должен понимать это, уметь разобраться в существующих определениях, не покупаясь на бессмысленные реплики «как определено» или «как известно» в рекламных материалах, понять, установить область эффективности понятий и при необходимости предложить свое сто первое.

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Температура — один из параметров состояния вещества: газа, жидкости, твёрдого тела. Температура определяет тепловое состояние тела и направление теплопередачи.

За единицу измерений температуры в «СИ» принят Кельвин (К). Допускается применять также шкалу Цельсия, температура по которой определяется выражением:

t= Т-То (10.1),

где То =273,15 К;

t- температура в градусах Цельсия;

Т — температура в Кельвинах.

Температуру, выраженную в градусах Цельсия обозначают «°С».

По размеру единицы физической величины градус Цельсия равен Кельвину.

Температуру измеряют с помощью средств измерений (систем измерительных), использующих различные термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. К таким средствам измерений относятся:

— термометры расширения;

— термометры манометрические;

— термометры сопротивления с логометрами или мостами;

— термопары с милливольтметрами или потенциометрами;

— пирометры излучения.

Температуру измеряют контактным (с помощью термометров сопротивления, манометрических термометров и термометров термоэлектрических) и бесконтактным (с помощью пирометров) методами.

Следует помнить:

— наиболее высокая точность измерений температуры достигается при контактных методах измерений;

— бесконтактный метод служит для измерений высоких температур, где невозможно измерять контактными методами и не требуется высокой точности.

Измерительная система температур представляет собой совокупность термометрического преобразователя (датчика) и вторичного измерительного прибора.

Термометрический преобразователь — измерительный преобразователь температуры, предназначенный для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи дальнейшего преобразования, обработки или (и) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдением.

К термометрическим преобразователям относят:

— термометры сопротивления;

— термоэлектрические термометры (термопары);

— телескоп радиационного пирометра.

Вторичный измерительный прибор — средство измерений преобразующее выходной сигнал термометрического преобразователя в численную величину.

В качестве вторичных измерительных приборов используют ло-гометры, мосты, милливольтметры, автоматические потенциометры.

Приборы контроля имеют четыре разновидности:

— показывающие — предусматривающие только визуальный отсчет показаний (результатов контроля);

— регистрирующие — имеющие устройства для регистрации (записи, печатания) результатов контроля;

— самопишущие — регистрирующие приборы с автоматической записью результатов контроля в виде функции времени (непрерывной или прерывистой);

— индикаторные — предназначенные для сигнализации о достижении заданной температуры.

Наиболее широко распространенными средствами измерений температуры являются термометры расширения:

— термометры жидкостные стеклянные;

— термометры контактные ртутные и терморегуляторы;

Термометры контактные ртутные и терморегуляторы — приборы, предназначенные для замыкания и размыкания цепи электрического тока с целью поддержания заданной температуры или

сигнализации о её достижении.

Принцип действия данных приборов основан на способности ртути служить проводником электрического тока.

Термометры изготавливают с подвижным рабочим контактом (ТПК), терморегуляторы с заданным постоянным рабочим контактом (ТЗК).

Основные технические параметры термометров контактных и терморегуляторов приведены в таблице 10.1.

Жидкостные стеклянные термометры используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой оно находится (термометрического стекла, реже — кварца).

Температуру следует определять по величине видимого изменения объёма термометрического вещества и отсчитывать по высоте уровня в капиллярной трубке.

Жидкостные стеклянные термометры градуируют в градусах Цельсия термодинамической температурной шкалы. Достоинства жидкостных стеклянных термометров:

— простота употребления,

— достаточно высокая точность измерений,

— широкий интервал измерения.

Недостатки жидкостных стеклянных термометров:

— плохая видимость шкалы,

— невозможность автоматической записи показаний,

— передачи показаний на расстояние.

Основные технические характеристики, конструктивные особенности жидкостных стеклянных термометров устанавливает ГОСТ 28498.

Предел допускаемой погрешности жидкостных термометров в зависимости от диапазона измерений температуры, цены деления шкалы и класса точности не должен превышать значений, указанных в таблицах 10.10, 10.11, 10.12.

Манометрические термометры — простые механические приборы прямого измерения, предназначенные для дистанционного измерения температуры газов, паров и жидкостей в стационарных условиях.

Принцип действия приборов основан на свойстве газов и жидкостей изменять давление при изменении измеряемой температуры.

Манометрические термометры отличаются сравнительной простотой конструкции и применения, возможностью дистанционного измерения температуры (передачи показаний на расстояние), возможностью автоматической записи показаний.

Недостатки манометрических термометров:

— относительно невысокая точность измерений,

— небольшое расстояние дистанционной передачи показаний (не более 60 м),

— трудность ремонта при разгерметизации измерительной системы.

Термопреобразователь сопротивления (ТС) — термоприёмник, в котором в качестве термометрического свойства использовано изменение электрического сопротивления чувствительного элемента в зависимости от понижения или повышения его температуры, то есть посредством термометра сопротивления колебания температуры преобразуются в эквивалентное изменение электрического сопротивления проводника.

Чувствительный элемент термопреобразователей Сопротивления изготавливают чаще всего из медной или платиновой проволоки, вследствие чего термометры делят на медные (ТСМ) и платиновые (ТСП), предназначенные для длительного измерения температуры в пределах от минус 50 до плюс 200 °С для медных; от минус 200 до плюс 1100 °С для платиновых.

Термопреобразователь сопротивления в отличие от жидкостных стеклянных и манометрических термометров не является прибором показывающим температуру, а служит лишь датчиком.

Термопреобразователи сопротивления работают с вторичными приборами — логометрами и мостами, измеряющими сопротивление термометра и показывающими соответствующую этому сопротивлению температуру среды.

Основополагающие требования, обеспечивающие правильность выбора и эксплуатации термопреобразователей сопротивления:

— соответствие измеряемой температуры пределам измерений термопреобразователя сопротивления;

— допустимая погрешность измерений;

— правильный выбор места установки термопреобразователя сопротивления;

— соответствие прочности и материала арматуры условиям эксплуатации;

— правильный выбор длины монтажной части термопреобразователя сопротивления.

Длина монтажной части для термопреобразователей сопротивления:

— с неподвижным штуцером (фланцем) должна определяться как расстояние от рабочего конца до опорной плоскости штуцера или фланца,

— для термометров с подвижным штуцером (фланцем), а также для термометров без штуцера и фланца — как расстояние от рабочего конца до головки, а при отсутствии головки — как расстояние до места заделки выводных концов.

Основные параметры термопреобразователей сопротив­ления приведены в таблице 10.3.

Логометры — приборы, предназначенные для измерений температуры с помощью термометров сопротивления.

Логометры построены по принципу сравнения сил токов в цепях термометра и постоянного сопротивления.

Логометры наиболее целесообразно применять при измерении низких минусовых (от минус 100 °С) и невысоких плюсовых (до плюс 500 °С) температур. В данном случае они обладают большей надёжностью в сравнении с милливольтметрами.

Конструктивные особенности, диапазоны измерений, клас­сы точности логометров устанавливает ГОСТ 9736.

Логометры, выпускаемые серийно, имеют градусные шкалы, рассчитанные на подключение термометров сопротивления определённых типов.

Термоэлектрические преобразователи (ТП) — термоприёмники, принцип действия которых основан на возникновении электродвижущей силы (э.д.с.) в цепи, составленной из разнородных проводников, при нарушении теплового равновесия.

Величина термо э.д.с. зависит от материала электродов и разности температур горячего и холодного спаев, называемых, соответственно, рабочим и свободным концом термопары.

Рабочий конец термопары должен быть помещён в измеряемую среду, свободные концы присоединяют к вторичному прибору.

Термопары работают в комплекте с пирометрическими милливольтметрами, потенциометрами и цифровыми приборами.

Термопары, уступают термометрам сопротивления в точности, но имеют ряд преимуществ: они дёшевы, просты по устрой­ству, надёжны в эксплуатации и значительно менее инерционны.

Номинальные статические характеристики преобразования для термопар отражены в ГОСТ Р 8.585.

Основные характеристики термопар, а также предел допускаемой погрешности термопар в зависимости от измеряемой температуры приведены в таблице 10.5

Пирометрический милливольтметр — вторичный прибор, служащий для измерений величин т.э.д.с., создаваемой термоэлектрическим термометром.

Пирометрический милливольтметром — это магнитоэлектрический милливольтметр, отградуированный при определённых условиях в градусах температуры.

Пирометрические милливольтметры (таблица 10.6) могут иметь разнообразные шкалы для всех стандартных градуировок термо­пар в пределах их применения вплоть до температур, допускаемых для кратковременных измерений. Шкалы могут начинаться как от 0°С, так и от других значений.

Конструктивные особенности, диапазоны измерений, классы точности пирометрических милливольтметров устанавливает ГОСТ 9736.

Автоматические потенциометры — приборы служащие для измерений т.э.д.с. компенсационным методом, без ручных манипуляций.

Автоматические потенциометры предназначены для измерений, записи и регулирования температуры с повышенной точностью.

Потенциометры работают в комплекте с термопарами и радиационными пирометрами стандартных градуировок. Могут работать и с другими датчиками, являющимися источниками э.д.с. или напряжения.

В отличие от милливольтметров, потенциометры могут производить автоматическое измерение и запись показаний температуры в нескольких точках (1, 3, 6, 12 и 24) и имеют автоматическую компенсацию температуры холодных спаев термопар.

Автоматические потенциометры типов:

— КСП1 и КПП1 миниатюрные, показывающие, самопишущие и регулирующие приборы. Они могут иметь дополнительные устройства для сигнализации о достижении измеряемыми параметрами заданных значений или для их регулирования, а также устройства для дистанционной передачи показаний;

— Диск-250, КСПЗ — показывающие, самопишущие и регулирующие приборы и одноточные с записью на дисковой диаграмме. Отличаются высокой эксплуатационной надёжностью, выпускаются без выходных устройств и с выходными устройствами;

— КСП4 — подразделяются на одноточечные и многоточечные. Изготовляются в обычном и искробезопасном исполнении.

Конструктивные особенности, диапазоны измерений, класс точности автоматических потенциометров устанавливает ГОСТ 7164.

Основные технические характеристики автоматических потенциометров, приведены в таблице 10.7.

Пирометры излучения — приборы, служащие для измерения теплового состояния тел, нагретых до высоких температур, бесконтактным методом.

Принцип работы пирометров излучения основан на улавливании лучистой энергии нагретого тела с помощью оптической системы.

Пирометры излучения можно разделить на пирометры частичного излучения — оптические, пирометры полного излучения — радиационные.

Оптическим пирометром называют прибор, предназначенный для измерений яркостных температур накаленных тел в одном узком интервале длин волн видимого спектра. Чувствительным элементом при этом служит глаз наблюдателя.

Прибор выполнен в виде малогабаритного переносного прибора состоящего из камеры с рукояткой. В нижней части корпуса (рукоятке) находится блок питания пирометра — аккумуляторные батареи. Принцип действия прибора основан на уравновешивании яркости изображения накаленного объекта с яркостью эталонного источника — пирометрической лампочки.

Радиационным пирометром называют прибор для бесконтактного определения температур тел по результатам измерений их теплового излучения во всем спектре длин волн.

Комплект радиационного пирометра состоит из двух блоков. Один из них, называемый телескопом радиационного пирометра, включает в себя приемник излучения, соответствующую оптическую систему. Второй блок — показывающий или регистрирующий измерительный прибор.

Основной частью радиационных пирометров, является телескоп, например, «ТЕРА-50» с термобатареей, преобразующей излучаемую поверхностью накаленного объекта энергию в т.э.д.с.

В качестве показывающего прибора применяют электронный потенциометр КСПЗ или КСП4.

Электронный потенциометр должен быть подобран в соответствии с градуировкой телескопа.

Основные технические данные телескопа «ТЕРА-50» приведены в таблице 10.9.

Пирометры излучения следует применять:

— в температурных диапазонах в средах, где контактные термометры не могут работать длительное время;

— при необходимости обеспечения высокого быстродействия;

— если контакт термопреобразователя с объектом измерений недопустим ввиду искажения им температурного поля.

Отечественные пирометры излучения отличаются практически неограниченным верхним пределом измерений, быстродействием, широкой областью применения, высокой надёжностью и точностью, взаимозаменяемостью.

Выбор средств измерений следует осуществлять одним из трёх способов:

— расчётным;

— по таблицам рекомендуемого приложения А;

В основу выбора средств измерений температуры расчетным способом положено соотношение:

— для средств измерений (работающих без датчиков) по формуле (7.1) настоящего документа;

— для измерительных систем (датчик плюс вторичный прибор) по формуле (7.5) настоящего документа;

Предельные погрешности измерений Измерение температуры и Измерение температуры в данных формулах указаны в виде абсолютных значений, на которые результаты измерения могут отличаться от истинного значения измеряемой величины.

Данной методикой расчёта, или таблицами рекомендуемого приложения А следует пользоваться при выборе средств измерений температуры в технологических процессах, а так же при разработке испытательных установок, где температурная характеристика не является основным параметром.

В основу выбора средств измерений температуры положено соотношение:

Измерение температуры (10.2),

где Д — допуск измеряемой величины;

К — коэффициент, обуславливающий требуемую достоверность результата измерений и равный одному из значений ряда: 1,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4.0; 4,5; 5,0; 10,0;

Примечание — Если значение К не установлено документом, регламентирующим технологический процесс, то оно принимается равным единице при доверительной вероятности результата измерений 0,95.

Измерение температуры — методическая составляющая абсолютной погрешности измерений, значение которой установлено в результате метрологической аттестации методики выполнения измерений.

Измерение температуры — значение основной абсолютной погрешности измерительной системы определяется по формуле:

Измерение температуры (10.3)

где Измерение температуры — основная абсолютная погрешность первичного преобразователя (термопреобразователя термометра);

Измерение температуры — абсолютная погрешность средств измерений температуры от линии связи;

Измерение температуры — основная абсолютная погрешность вторичного прибора (регистратора).

Данной методикой расчёта следует пользоваться конструкторам разработчикам печей, сушильных шкафов, оснастки и прочего оборудования вновь разрабатываемого и модернизируемого.

Примеры выбора средств измерений температуры.

Пример 1 — Необходимо выбрать средство измерений температуры жидкости в прокачной установке. Температурный режим:

(80+10) °С.

Определяем:

наибольшее предельное значение температуры:

(80 + 10) °С =90°С

наименьшее предельное значение температуры:

(80 — 0) °С = 80 °С;

допуск:

(90-80)°С=10°С;

Расчетный способ

Определяем:

основную абсолютную погрешность измерений (по формуле (7.1)):

Измерение температуры 0,ЗЗ х 10°С=|3,3| °С;

нижний предел рабочей части шкалы (по формуле (7.2)):

Нди < 80 °С — 3,3 °С = 76,7 °С;

верхний предел рабочей части шкалы (по формуле (7.3)):

Вди > 90 °С + 3,3 °С = 93,3 °С.

В соответствии с найденными значениями Д, Нди, Вди по таблице 10.2 выбираем манометрический термометр с диапазоном измерений от (0 до 100) °С. Определяем основную приведённую погрешность выбранного манометрического термометра по (формуле (7.10)).

Измерение температуры

По найденному значению основной приведённой погрешности выбираем манометрический термометр класса точности 2,5 не более.

Способ с использованием таблиц приложения А.

В боковике таблицы А.2 находим строку с диапазоном измерений (0…100) °С, в котором измеряемая величина может принимать одно из значений.

На этой же строке в третьей графе находим меньшее ближайшее значение допуска по отношению к заданному. Этим значением является 7,5 °С.

В оглавлении таблицы по значению допуска 7,5 °С, находим соответствующий ему класс точности 2,5.

Вывод — для измерений температуры жидкости в прокачной установке выбираем термометр манометрический не грубее класса точности 2,5 с диапазоном измерений (0…100) °С.

Пример 2 — Выбрать составляющие измерительную систему датчик и вторичный измерительный прибор для измерений температуры (860 ± 15) °С. Режим работы длительный.

Определяем:

наибольшее предельное значение температуры:

8600С + 15°С=875°С

наименьшее предельное значение температуры:

8600С-150С=8450С,

допуск:

875 °С — 845 °С = 30 °С.

В качестве датчика наиболее приемлема термопара из неблагородных металлов. В измеряемом диапазоне температур целесообразно использовать термопару хромель-алюмель со стандартной градуировочной характеристикой К. В комплекте с термопарой в качестве вторичного показывающего прибора могут применяться милливольтметр или автоматический потенциометр.

Расчетный способ.

Определяем:

погрешность датчика градуировки К класса допуска 2 согласно табл.10.5 в диапазоне 900 °С:

Измерение температуры =±6,75°С

погрешность вторичного измерительного прибора, используя (формулу (7.5)):

Измерение температуры или

Измерение температуры тогда Измерение температуры < 7,2 °С

основную приведенную погрешность вторичного прибора (по формуле (7.10)):

Измерение температуры

найденному значению соответствует класс точности 0,5.

Вывод — для измерений температуры (860 ± 15) °С выбираем автоматический потенциометр класса точности 0,5 с диапазоном измерений от 600 до 1100 °С, термопару никельхром-никельалюмель со стандартной градуировочной характеристикой «К» класса допуска 2.

Способ с использованием таблиц приложения А.

В боковике таблицы А.4 находим строку с диапазоном измерений (600…1100)°С.

Во второй графе колонки находим тип датчика. В соответствии с приведёнными ранее соображениями выбираем термопару никель-хром-никельалюмель.

В третьей графе колонки на строке, соответствующей подгруппе термопары никельхром-никельалюмель определяем градуировочную характеристику термопары «К».

В шестой и восьмой графах колонки на этой же строке знаками «+» обозначены вторичные измерительные приборы, которые следует применять с выбранным датчиком. В оглавлении таблицы для этих граф находим наименование измерительных приборов: милливольтметр или автоматический потенциометр.

В двенадцатой графе колонки для второго класса допуска на этой же строке находим меньшее ближайшее значение допуска по отношению к заданному. Этим значением является 29,3 °С.

В оглавлении таблицы для граф по значению допуска 29,3 °С находим соответствующий ему класс точности 1.

Примечание — На практике часто приходится измерять температуру с жёстким допуском, например (860 +10) °С. В данном случае, согласно приведенных выше расчётов, необходима термопара градуировки «5», что экономически нецелесообразно.

В подобных случаях назначают термопару градуировки «К», но при настройке (снятии показаний) измерительного прибора должна учитываться поправка на термопару, взятая из паспорта термопары, входящей в данную измерительную систему. Либо подбирают измерительной прибор с меньшим диапазоном измерений (смещают начальную точку диапазона измерений ближе к контролируемому параметру).

Если печь работает на нескольких технологических режимах (ступенчатый нагрев) для обеспечения которых необходим прибор с диапазоном измерений, охватывающим все технологические режимы печи, например, (0…1300) °С, то при настройке измерительного прибора должна учитываться поправка на термопару, взятая из паспорта термопары, входящей в данную измерительную систему. В подобных случаях погрешность измерения измерительной системы равна погрешности измерительного прибора (без учета погрешности датчика).

Таблица 10.1 – основные технические параметры контактных термометров и терморегуляторов

Обозначение Номер терморе-гуляторов Диапазон температур, °С Цена деления, °С Интервал температур между контактами С, не менее Длина нижней погружаемой части для термометров и терморегуля-торов прямого исполнения (предельное отклонение -10), мм Длина нижней погружаемой части для терморегуляторов углового исполнения, мм
от до Номинал Предельное отклонение
ТЭК (-58) (40) (66); 83;   103; 163;   253; 403;   633; 1003 -10
-35 (-38) (104); 141
  201; 291; 441 -15
671; -20
(360)
   
ТПК (-57) (30) (66); 83;   103; 128;   163; 203;   253; 403 -10
2* -35 (-38)** (104); 141
3* -15
4*
5*
6*
(360)

Примечания

1* Модернизированы, условное обозначение термометров и терморегуляторов с двумя контактами следует дополнять символом «М».

2** Значения приведены для диапазона показаний

3 Термометры и терморегуляторы с диапазоном, указанным в скобках, изготовляют по заказу потребителя в другом конструкторском исполнении.

Таблица 10.2 – Технические характеристики термометров манометрических

Прибор Тип Диапазон измерений, 0С Класс точности Предел допускаемой основной погрешности от диапазона измерений, %
Показывающий газовый ТПГ 4 -50…50 -50…100 -50…150 ¡1
50…150 0…100 1,5 ¡1,5
0…150 0..200 0…300 100…300 ¡1
0…400 1,5 ¡1,5
0…600 100…500 200…500 200…600 1,5 ¡1,5
Показывающий газовый ТПГ-СК -50…50 0…100 0…150 0…200 0…400 2,5 ¡2,5
Показывающий газовый ТПГ-100Эк -50…400 -50…50 1 или 1,5 ¡1 или ¡1,5
0…150 ¡1
Показывающий конденсационный ТПК-60/3М 0…120 2,5 ¡2,5

Таблица 10.3 – Основные технические термопреобразователей сопротивления

Тип преобразователя Номинальное сопротивление R0 при 00С, Ом Условное обозначение номинальной статистической характеристики преобразователя и градуировки Класс допуска Диапазон измеряемых температур, 0С
ТСП 50П В -200…1100
100П В -200…1100
ТСМ 50М В, С -50…200

Таблица 10.4 – Основные технические характеристики логометров

Тип прибора Диапазон измерений, 0С Класс точности Предел допускаемой основной погрешности в процентах Условное обозначение номинальной статистической характеристики преобразования и градуировки
Ш69006 -100… 50 -100… 100 -50… 0 -50… 50 -50… 100 0… 50 0… 100 0… 200 0… 300 0… 400 0… 500 1,5 1,5 50П   100П   50М

Таблица 10.5 – Основные технические характеристики термоэлектрических термометров

Подгруппа ТП Тип термопары (условное обозначение НСХ преобразо-вания) Диапазон измеряемых температур при длительном применении, 0С Предельная температура при кратковре-менном применении, 0С Предел допускаемой погрешности термопар в контрольных точках, 0С:
Измеряе-мая темпера-тура   Класс допуска термопар
Вольрам-рений — вольрам-рениевые ТВР А-2 А-3 От 0 до 1800 До 1000   5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 7,00 7,70 8,40 9,10 9,80 10,50 11,20 11,90 12,60
Платинородий-платинородиевые ТПР В От 600 до 1600     1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,00 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
          4,00 4,25 4,50 8,00 8,50 9,00
Хромель-капелевые L От –300 до 600 От –40 до 300   2,50 2,70 3,20 3,70 4,20 4,70  
Платино-родий-платиновые ТПП S От 0 до 1300 До 300   1,50 1,50 1,50 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,32 3,50 3,75 4,00  
Никель-хром-никкельалюминиевые ТХА К От –40 до 1000 От –40 до 333,4 От –40 до 375 — 1,50 1,60 2,00 2,40 2,80 3,20 3,60 4,00 4,40 4,80 5,20 2,50 — 3,00 3,75 4,50 5,25 6,00 6,75 7,50 8,25 9,00 9,75  
                 

Таблица 10.6 – Основные характеристики пирометрических милливольтметров

Тип прибора Диапазон измерений, 0С, при градуировках Класс точности Предел допускаемой основной погрешности, %
L K S B
Ш 4500   Ш 4501 0…300 0…400 0…600 0…600 0…800 0…900 0…1000 0…1300 0…1300 0…1600 0…1600 0…1800 1,5 ¡1,5

Таблица 10.7 – Основные технические характеристики автоматических потенциометров.

Тип прибора Диапазоны измерений, 0С, при градуировках Предел допускаемой основной погрешности, %
КСП4 -50…50 -50…100 -50…150 -50…200 0…100 0…150 0…200 0…300 0…400 0…600 200…600 200…800 0…400 0…600 0…800 0…900 0…1100 0…1300 200…600 200…1200 400…900 600…1100 700…1300 0…1300 0…1500 500…1300 1000…   1000… 400…   700…   900… ¡0,25 (по спецзаказу)   или   ¡0,5  
КСП3 Диск-250 -50…100 -50…150 -50…200 0…150 0…200 0…300 0…400 0…600 200…800 0…400 0…600 0…800 0…900 0…1100 0…1300 200…600 200…1200 400…900 600…1100 700…1300 0…1300 500…1300 0…1600 300…   700…   600…   700… 900… ¡0,5

Таблица 10.8 – Основные технические данные пирометра визуального «Проминь»

Тип прибора Диапазон измерений, 0С Основная допустимая погрешность, 0С
«Проминь» 800…1400 1200…2000 1800…5000 ¡14 ¡20 ¡50

Таблица 10.9 – Основные технические данные телескопа радиационного пирометра «ТЕРА-50»

Градуировка телескопа «ТЕРА-50» Диапазон измерений, 0С Основная допустимая погрешность, 0С
РК-15 РК-15 РС-20 400…1000 400…1500 900…2000 ¡12 ¡15 ¡20

Таблица 10.10 – Технические и метрологические характеристики жидкостных термометров

Диапазон измерений, 0С Предел допускаемой погрешности лабораторных термометров частичного погружения при цене деления шкалы и класса точности, 0С
0,1 0,2 0,5
Класс точности
От –200 до –100 Св. –100 “ -60 “ -60 “ -38 “ -38 “ 0 “ 0 “ 100 “ 100 “ 200 “ 200 “ 300 “ 300 “ 400 “ 400 “ 500 — — — ¡0,3 ¡0,2 ¡0,4 — — — — — — ¡0,5 ¡0,6 ¡0,4 — — — — — — ¡0,3 ¡0,3 ¡0,4 ¡1,0 — — — — — ¡0,5 ¡0,6 ¡0,8 — — — — — (¡1,5) ¡1 ¡1 ¡1 ¡1 ¡2 — — — — — — ¡1,5 — — — (¡3) (¡3) (¡2) ¡1(¡1,5) ¡1 ¡1,5 ¡2 ¡3 ¡5 — — — — — ¡2 ¡3 ¡4 — — — — — ¡2 ¡2 ¡3 ¡3 ¡5 — — — — — — ¡4 ¡4 —

Примечание – Значение предела допускаемой погрешности в скобках приведены для смачивающей жидкости.

Таблица 10.11 – Технические и метрологические характеристики жидкостных термометров

Диапазон измерений, 0С Предел допускаемой погрешности лабораторных термометров полного погружения при цене деления шкалы и класса точности, 0С
0,1 0,2 0,5
Класс точности
От –100 до –60 Св. –60 “ -38 “ -38 “ -0 “ -0 “ 100 “ 100 “ 200 “ 200 “ 300 “ 300 “ 400 “ 400 “ 500 “ 500 “ 600 — ¡0,3 ¡0,3 ¡0,2 ¡0,3 ¡0,5 ¡1 ¡1 — — — — ¡0,3 ¡0,4 ¡0,8 — — — — ¡0,4 ¡0,3 (¡0,4) ¡0,3 (¡0,4) ¡0,4 ¡0,8 ¡1 — — — — ¡0,4 ¡0,4 ¡0,5 — — — — — ¡0,5 (¡1) ¡0,5 (¡1) ¡0,5 (¡1) ¡0,5 ¡1 ¡1 — — — ¡1 ¡1 — ¡1 ¡1,5 ¡2 — — (¡2) ¡1 (¡2) ¡1 (¡2) ¡1 (¡2) ¡1 (¡2) ¡2 ¡2 ¡3 — — — (¡1,5) — ¡2 ¡3 ¡4 ¡4 — (¡4) ¡2 (¡3) ¡2 (¡2) ¡2 (¡2) ¡2 (¡3) ¡2 ¡3 ¡4 ¡4 — (¡4) (¡3) (¡3) — — ¡4 — —

Примечание – Значение предела допускаемой погрешности в скобках приведены для смачивающей жидкости.

Таблица 10.12 – Технические и метрологические характеристики жидкостных термометров

Диапазон измерений, 0С Предел допускаемой погрешности лабораторных термометров при цене деления шкалы и класса точности, 0С
0,5
Класс точности
От –90 до –60 Св. –60 “ -38 “ -38 “ -0 “ -0 “ 100 “ 100 “ 200 “ 200 “ 300 “ 300 “ 400 “ 400 “ 500 “ 500 “ 600 — — ¡1 (¡1) ¡1 (¡1) — — — — — (¡3) (¡2) ¡1 (¡1,5) ¡1 (¡1) ¡2 (¡2) — — — — — (¡3) (¡2) — (¡3) — — — — — — — ¡2 (¡2) ¡2 (¡4) ¡3 — — — — — — — ¡3 ¡4 — — — — — — ¡5 ¡5 ¡5 ¡10 ¡10 ¡10 — — — ¡5 ¡5 ¡5 ¡10 ¡10 ¡10 — — — ¡10 ¡10 ¡10 — — —
                   

Примечание – Значение предела допускаемой погрешности в скобках приведены для смачивающей жидкости.

studopedia.ru

Измерение температуры

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector