Термометры стеклянные жидкостные

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Из курса физики известно, что температура тела есть количественная мера энергии теплового движения молекул, из которых состоит это тело. Молекулярно-кинетический смысл температуры представляет формула

= kT,

где ε² – средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы; m – масса молекулы; c – средняя скорость молекулы; k – постоянная Больцмана (при R=8,31 кдж/кмоль·град и N₀=6,02·10²⁶ кмоль^-1 имеем k=1,38·10^-16 эрг/град = 1,38·10^-23 дж/град); T – температура.

Температура вещества или тела может быть представлена в различных шкалах. Основная шкала носит название шкалы Кельвина, которая начинается со значения абсолютного нуля и справа не ограничена. При абсолютном нуле температуры молекулы вещества имеют минимальную энергию и в этом состоянии начинают преобладать потенциальные силы взаимодействия.

1.1 Методы и средства измерения температуры

Таким образом, средняя скорость хаотического движения молекул газа, средняя амплитуда колебаний молекул жидкости и твердых тел относительного взаимного расположения определяет внутреннюю энергию вещества или его температуру. В соответствии с законом термодинамики тепло всегда передается от более нагретого тела к более холодному. Фотоны переносят эту энергию.

Все приборы и методы измерения температуры делят на две группы. Первая группа включает в себя приборы с контактными методами измерения для измерения области средних и низких температур.

Вторая группа включает методы, в которых используется энергия излучения нагретого тела без непосредственного контакта с ним преобразователя. Эти способы предназначены для измерения в области высоких температур.

К первой группе относятся следующие измерительные приборы: термометры жидкостные, термометры сопротивления (терморезисторы), термоэлектрические термометры (термопары), кварцевые и термотранзисторные термометры.

Ко второй группе относятся: радиационные, яркостные (оптические) и цветовые термометры, шумовые термометры, ядерные квадрупольные и ядерные магнитные резонансные термометры, акустические термометры.

Термометры стеклянные жидкостные

Эти термометры применяются для измерения температур в области от -200° до +750°С.

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на тепловом расширении термометрической жидкости, заключенной в них. В качестве термометрической жидкости применяют ртуть, толуол, этиловый спирт, керосин, петролейный эфир и т.д. Широкое распространение получили ртутные термометры, т.к. ртуть не смачивает стекло, легко получается в чистом виде и остается жидкой в широком диапазоне температур (от –38,87 °С до +356,57 °С). Недостаток ртути – относительно малый коэффициент расширения – 0,00018 К^-1.

Стеклянные жидкостные термометры, применяемые в технике, бывают следующих разновидностей:

1. Термометры. применяющиеся без введения поправок к их показаниям (термометры широкого применения)

а) ртутные (от – 35 °С до +600 °С);

б) жидкостные с органическим наполнителем (от - 185°С до +300°С);

2. Термометры, к показаниям которых вводится поправка согласно свидетельству:

а) ртутные термометры повышенной точности (от –35°С до +600°С);

б) ртутные термометры для точных измерений (от 0 °С до -500°С);

в) жидкостные термометры с органическим наполнителем (от -80°С до +100°С).

Конструкции термометров бывают двух типов: палочные и со вложенной шкалой.

В таблице 1 приведены технические характеристики ртутных термометров для точных измерений.

Таблица 1.

Тип термометра	Область измерений, °С	Цена деления шкалы, °С
ТР-I	0 – 60	0,01
TP-II	55 – 155	0,02
TP-III	140 – 300	0,05
TP-IV	300 – 500	0,1