Средства измерения температуры
Температура – величина, прямо пропорциональная средней кинетической энергии вещества (молекул или атомов).Температура характеризует степень нагрева тела.
Для количественного определения температуры вводится понятие температурная шкала – ряд отметок внутри температурного интервала, ограниченного двумя легко воспроизводимыми постоянными (основными реперными или опорными) точками кипения и плавления химически чистых веществ.
,
где 
и 
– постоянные легко воспроизводимые температуры
– целое число, на которое разбивается температурный интервал
Приняв за постоянные точки температуры кипения воды и таяния льда, были основаны шкалы Фаренгейта, Реомюра и Цельсия.
В 1848 году английский ученый Кельвин предложил термодинамическую температурную шкалу, основанную на втором законе термодинамики:
,
где 
и 
– температуры холодильника и нагревателя
и 
– количество тепла, полученное от нагревателя и отданное холодильнику при 
К и 
К.
Единицей температуры термодинамической температурной шкалы является кельвин (К), единицей температуры по практическим температурным шкалам являются также кельвин (К) и градус Цельсия (ºС).
Температура по термодинамической шкале (Т) связана с международной (t) соотношением:
Измерить температуру непосредственно нельзя, ее значение можно определить только по другим параметрам, которые изменяются в зависимости от изменения температуры. Это объем, длина, сопротивление, ЭДС, энергетическая яркость излучения.
Приборы, преобразующие температуру в показания или сигнал называются термометрами.
В промышленной термометрии применяются два основных метода измерения температуры:
КОНТАКТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
БЕСКОНТАКТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
При измерении контактным методом чувствительный элемент термометра находится в непосредственном контакте (соприкосновении) с измеряемой средой.
К этой группе относятся:
ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ
ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОМЕТРЫ) СОПРОТИВЛЕНИЯ
Термометры расширения основаны на изменении объема при изменении температуры и подразделяются на:
ЖИДКОСТНЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ
ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ
МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ
Термометры жидкостные стеклянные. Принцип их действия основан на различии коэффициентов объемного расширения материала оболочки (термометрические сорта стекла с малым коэффициентом расширения) и жидкости, заключенной в ней (ртуть, этиловый спирт, толуол, эфир и др.).
Жидкостные стеклянные термометры изготавливаются в широком ассортименте: технические, лабораторные, медицинские, сельскохозяйственные, гидрометеорологические и другие.
Интервал измеряемых температур составляет от -100 до 650 °С.
Цена деления шкалы от 0,01 до 10 °С определяется диапазоном измерений, видом применяемой жидкости и назначением.
Термометры рассчитаны либо на полное (до считываемой температуры), либо на частичное погружение в измеряемую среду, на последних имеется отметка глубины погружения.
Для автоклавов пищевой промышленности выпускаются термометры типа СП-36. Нижняя часть его изогнута под углом 105°. Пределы измерения 0¸ 150 °С. Погрешность 
2 °С. Наполнитель толуол, окрашенный в красный цвет.
Для защиты технических термометров выпускаются специальные оправы металлические. Они состоят из чехла для верхней части термометра с вырезным окном для шкалы, кармана для нижней части (прямой или угловой), колена (для угловых).
В целях сигнализациии и регулирования температуры ранее в хлебопечении использовались электроконтактные термометры с постоянно впаянными или с одним подвижным контактом. В настоящее время в пищевой промышленности применение ртутных термометров запрещено!
ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ РАСШИРЕНИЯ:
Рис. 2.5. Стержневой дилатометрический термометр
Принцип действия стержневого дилатометрического термометра основан на разности удлинения трубки 1 и стержня 2 при изменении температуры.
|