Жидкостные стеклянные термометры

Измерение температуры жидкостными термометрами основано на изменении удельного объема вещества в зависимости от температуры. Пределы измерения жидкостных термометров от -70 до +700⁰С.

Термометры имеют резервуар с капиллярной трубкой и шка­лу. Резервуар заполнен термометрической жидкостью, объем которой изменяется в зависимости от изменения температуры. В соответствии с этим жидкость устанавливается в капилляре на определенном уровне, являющемся мерой контролируемой температуры. В качестве термометрической жидкости исполь­зуется ртуть Hg, этиловый спирт С₂Н₅ОН, толуол С₆Н₅СН₃, пентан С₅Н₂ и др.

По конструкции жидкостные термометры делятся на два вида: палочные и с вложенной шкалой. Первые представляют собой толстостенный капилляр, на внешнюю поверхность кото­рого нанесена шкала. Термометр, с вложенной шкалой (рис.2.1), состоит из: герметично закрытой наружной оболочки 1; термобаллона с рабочим веществом 4; тонкостенного капилляра 3 и пластинки с нанесенной на ней шкалой 2. Термобаллон припаян к наружной оболочке. Оболочка изготовляется из термометрических сортов стекла с малым коэффициентом расширения. Для измерения высоких температур применяется кварц.

1- оболочка; 2- шкала; 3- капилляр; 4- термобаллон.

Рисунок 2.1. Общий вид термометров с вложенной шкалой.

В зависимости от назначения различают технические, лабораторные и образцовые жидкостные термометры. Лабораторные термометры отличаются от технических тем, что требуют полного или почти полного погружения в измеряемую среду. Кроме того, при поль­зовании лабораторными термометрами в их показания вносятся поправки по специальным таблицам, учитывающим неточность изготовления, пределы измерения и другие факторы. Измерение темпе­ратуры техническими термометрами производится непосредственно по шкале, без применения поправочных таблиц, поэтому их пока­зания менее точны. Образцовые предназначены для поверки и градуировки технических и лабораторных термометров.

Наиболее широко в пищевой промышленности применяют технические ртутные термометры (тип ТТ) для измерения температуры в пределах от -30 до +500⁰С. Для повышения температуры кипения ртути капиллярная трубка заполнена инертным газом (азотом) под давлением 1,47 – 1,96 МПа. Ртутные термометры классифицируются:

а) по пределам показаний шкалы (-35…+50; 0-50; 0-100; …; 0-500 ⁰С);

б) по форме нижней части – прямая (тип А), изогнутая под углом 90, 120 и 135⁰ (тип Б);

в) по длине нижней части L – от 85 до 2000мм.

Для защиты термометров от поломки и попадания рабочих веществ в продукт служат специальные металлические защитные оправы и гильзы. Зазор между баллоном и стенкой гильзы заполняется машинным маслом при измерении температуры до 150⁰С, а при более высокой температуре медными опилками. Гильзу делают такой длины, чтобы чувствительная часть термометра находилась на оси трубопровода. На горизонтальном трубопроводе диаметром менее 200мм термометр устанавливают наклонно на встречу потоку, а при диаметре более 200мм – перпендикулярно оси трубы.

Разновидностью жидкостных термометров являются электроконтактные термометры. Они снабжены контактным устройством выполненным в виде впаянных проводников электрической цепи, замыкаемых столбиком ртути, находящейся в баллоне термометра.

Электроконтактный термометр с магнитной перестановкой контактов представленный на рис.2.2 может использоваться для автоматического регулирования или сигнализации температуры. При этом контакт может устанавливаться на любое значение температуры.

1- зажим для подключения; 2- ручка для вращения магнита; 3- подковообразный магнит; 4- установочная шкала; 5- подвижный винт; 6- баллон; 7- визуальная шкала; 8- капилляр; 9- баллон с ртутью; 10- гайка; 11- подвижный контакт; 12- неподвижный контакт.

Рисунок 2.2. Электроконтактный термометр.

Контакт выполнен в виде тонкой вольфрамовой проволочки, расположенной внутри капилляра. Перестановка контакта осуществляется при помощи гайки, передвигающейся по винту. Винт приводится во вращение с помощью подковообразного постоянного магнита, установленного на колпачке верхней части прибора. Для подсоединения внешних проводов служат специальные клеммы.

К недостаткам жидкостных термометров относя их хрупкость, плохая наглядность шкалы, трудность передачи показаний на расстояние, запаздывание показаний вследствии большой тепловой инерции.

Дата добавления: 2015-08-09