Приборы для измерения и контроля температуры.

Термометры сопротивления.

Омическое сопротивление проводников и полупроводников представляет некоторую функцию их температуры, т.е. R = ƒ(T°C) вид этой функции зависит от природы материала. Измеряя сопротивление нагретого проводника или полупроводника одним из известных методов и зная вид функцииR = ƒ(T°C)для данного материала, можно определить его температуру, а следовательно, и температуру пространства или среды, в которую он помещён. При увеличении температуры сопротивления ряда чистых металлов возрастает, а полупроводников снижается.

Для изготовления ТС наиболее пригодны по своим физико-химическим платина и медь. Чувствительные элементы ТС представляют собой тонкую медную или платиновую проволоку намотанную бифилярно на специальный слюдяной, фарфоровый или пластмассовый каркас. Для предохранения от внешних воздействий чувствительные элементы ТС заключают в металлическую трубку с литой головкой, в которой смонтированы выводы концов обмотки для их подключения к соединительным проводам.

Термометры сопротивления изготавливают следующих типов:

ТС медные (ТСМ) на пределы от -50 до 200° С;

ТС платиновые (ТСП) на пределы от -200 до 600° С.

Выпускаются ТС с унифицированным выходным сигналом 0-5, 4-20 мА; ТСМУ на пределы от -50 до 200° С; ТСПУ на пределы от -200 до 500° С.

Термометры сопротивления по сравнению с манометрическими термометрами обладают рядом преимуществ: более высокой точностью измерения, возможностью передачи показаний на большие расстояния, возможностью централизации контроля температуры путём присоединения нескольких термометров к одному многоточечному прибору, меньшим запаздыванием в показаниях.

Недостаток термометров сопротивления – необходимость в постороннем источнике тока.

В качестве измерительных (вторичных) приборов термометров сопротивления применяются уравновешенные мосты и логометры.

 

В автоматических системах измерение и контроль температуры осуществляют на основе измерения физических свойств тел, функционально связанных с температурой этих тел. Приборы для измерения и контроля температуры по принципу действия могут быть разделены на следующие группы:

Термометры для измерения температуры контактным методом

1. Термометры расширения, измеряющие температуру по тепловому расширению жидкости(жидкостные) или твёрдых тел, (дилатометрические, биметаллические)

2. манометрические термометры и преобразователи, использующие зависимость между температурой и давлением газа (газовые) или насыщенных паров жидкостей (конденсационные).

3. Термоэлектрические преобразователи (ТП), работающие в комплекте со вторичными приборами или измерительными преобразователями; принцип действия основан на измерении термоэлектродвижущей силы (термо ЭДС), развиваемой термопарой (спаем) из двух различных проводников (термо ЭДС зависит то разности температур спая и свободных концов ТП, присоединяемых к измерительной схеме.

4. Термопреобразователи (ТС), работающий в комплекте со вторичными приборами или измерительными преобразователями различного типа; используют изменения электрического сопротивления материалов(металлов, полупроводников) в зависимости от изменения температур.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

1. Яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости нагретого тела на данной длине волны.

2. Радиационные пирометры для измерения температуры по тепловому действию лучеиспускания накалённого тела во всём спектре длин волн.

При измерении температуры используют шкалу под названием «Международная практическая температурная шкала 1968 год» (МПТШ – 68).

Единицей температуры является Кельвин(К), а также градус Цельсия(С). Соотношения между ними следующие: t₆₈ = T₆₈ – 273,15,где t₆₈ – температура в градусах Цельсия; Т₆₈ – температура в кельвинах.