Термометр полного пор

Чтобы объяснить различие между первичной и вторичной термометрией, прежде всего укажем, в чем смысл первичной термометрии. Под первичной термометрией принято понимать термометрию, осуществляемую с помощью термометра, уравнение состояния для которого можно выписать в явном виде без привлечения неизвестных постоянных, зависящих от температуры. Выше было показано, каким образом постоянная Больцмана обеспечивает необходимое соответствие между численными значениями механических и тепловых величин и каким образом ее численное значение определяется фиксированием температуры 273,16 К для тройной точки воды. Таким же способом было найдено численное значение газовой постоянной. Таким образом, имеются три взаимосвязанные постоянные Т (тройная точка воды) или То (температура таяния льда), к и R. В принципе теперь можно записать уравнение состояния для любой системы и использовать ее в качестве термометра, смело полагая, что полученная таким способом температура окажется в термодинамическом и численном согласии с температурой, полученной при использовании любой другой системы и другого уравнения состояния. Примерами таких систем, пригодных для термометрии, могут служить упомянутые выше при обсуждении определения к н Я газовые, акустические, шумовые термометры и термометры полного излучения. Наличие не зависящих от температуры постоянных, таких, как геометрический фактор в термометре полного излучения, можно учесть, выполнив одно измерение при То Последующее измерение Е(Т) [c.33]

Пределы допускаемых погрешностей показаний термометров полного погружения в зависимости от диапазона измерения температуры и цены деления шкалы не должны превышать значений, указанных в табл. 7. [c.459]

По способу применения термометры рассчитаны либо на частичное погружение в контролируемую среду (неполное погружение), либо на погружение до считываемой температуры (полное погружение). На термометрах частичного погружения имеется указание о глубине погружения и температуре градуировки (обычно погружаются на глубину суженной хвостовой части). Точные термометры полного погружения снабжаются графиком поправок, которые следует алгебраически суммировать с показаниями термометра. Если термометр полного погружения погружен неполностью, то необходимо вводить поправку на выступающий столбик термометрической жидкости (с учетом знака) [c.330]

Термометр полного погружения [c.36]

Научно-технический прогресс неразрывно связан с непрерывным совершенствованием измерительной техники. Это в полной мере относится и к термометрии, для развития которой характерно как расширение температурного диапазона, так и повышение точности в традиционных областях. По некоторым экспертным оценкам, измерения температуры составляют около 30 % всех измерений, выполняемых в народном хозяйстве, а число научных и технических публикаций на эту тему исчисляется многими тысячами в год. [c.5]

Итак, всего лишь 50 лет потребовалось для того, чтобы термометрия шагнула от состояния почти полного небытия до уровня, когда стало возможно вести достоверные метеорологические записи. Возникло понятие температурной шкалы, но еще отсутствовало четкое понимание зависимости шкалы от свойств термометрической жидкости. Для этого надо было дождаться Реомюра, который в 1734 г. понял, что шкалы спиртовых и ртутных термометров должны быть различны, поскольку эти жидкости по-разному расширяются с ростом температуры. Не ясно, ему ли принадлежит мысль, что может существовать некая идеальная термометрическая жидкость, которая позволит получать температуры, в некотором смысле более абсолютные , чем с помощью спирта или ртути. [c.31]

Рис. 2.5. Погрешности и их источники при международном сличении, выполненном Уордом и Комптоном [57] при низких температурах. 1 — полная погрешность 2 — несовершенство температурных режимов 3 — перегрев термометров 4 — разброс данных.

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

Если используются преобразованные переменные, что обычно помогает линеаризовать соотношение между Я к Т [например, уравнения (5.36) и (5.37)], то следует обратить внимание на то, чтобы экспериментальные точки располагались равномерно по отношению к новой переменной иначе в отдельных участках диапазона могут возникнуть неожиданные осцилляции. Другими словами, если германиевый термометр градуируется в диапазоне от 1 до 20 К, то между 1 и 2 К должно быть столько же экспериментальных точек, сколько их между 10 и 20 К, и в качестве аналитического выражения должен использоваться указанный полином. По возможности следует также брать несколько точек за пределами аппроксимируемого интервала, чтобы среднеквадратичное отклонение на краях интервала было не хуже, чем внутри его. Если это невозможно, то у краев интервала следует брать больше точек, чем в середине. Для хорошей подгонки полинома методом наименьших квадратов требуется, чтобы дисперсия новой зависимой переменной была постоянной по всему интервалу. На практике осуществить это удается обычно лишь в том случае, когда интервал аппроксимирования очень узок. Поэтому для обеспечения постоянства дисперсии приходится придавать экспериментальным данным статистические веса. Поскольку в случае германиевого термометра как Я, так и Т имеют дисперсию, которая непостоянна в пределах интервала аппроксимации, весовой множитель зависимой переменной должен быть обратно пропорционален полной дисперсии которая дается выражением [c.241]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

Полость сделана большой, чтобы при визировании нижней части цилиндра и обращенного конуса ее излучательная способность для теплового излучения при 273 К превышала 0,9999. Область длин волн, на которую приходится основная часть излучения при этой температуре, простирается от 2 до 200 мкм. На излучение за пределами этой области приходится лишь 0,1 % от полной энергии излучения. Температура полости измерялась восемью прецизионными платиновыми термометрами сопротивления, прикрепленными к различным частям полости. Однородность температуры в цилиндрической и конической частях была лучше, чем 1 мК. Внутренняя поверхность полости покрыта черной краской ЗМ-С-401, оптические свойства которой известны до длины волны 300 мкм. Вплоть до длины волны 30 мкм коэффициент отражения краски меньше 0,06. Таким образом, излучательная способность полости с достаточной степенью точности определяется только членом с р в уравнении (7.56) для углов падения больше 80° при всех длинах волн чернение приводит к преимущественно зеркальному отражению. [c.347]

Для тер.мометров полного и частичного погружения должны вводиться поправки, если столбик ртути выступает над уровнем жидкости. Поправка вычисляется по результатам измерений температуры вспомогательным термометром. Обычный способ заключается в использовании одного из серии специальных термометров, имеющих резервуары различной длины и именуемых укороченными термометрами. Выбирается укороченный термометр с резервуаром, приблизительно равным по длине выступающему ртутному столбику, который располагается рядом с основным термометром (рис. 8.4). Тонкий конец укороченного термометра погружается в жидкость, как это показано [c.405]

Наиболее полно этим требованиям отвечают чистые металлы сплавы имеют более слабую температурную зависимость сопротивления. В качестве материала для терморезистора используют такие чистые металлы, как Р(, Си и некоторые другие (N1, Ре, Ш, Мо) кроме того, в термометрах сопротивления могут быть использованы некоторые полупроводниковые материалы. [c.176]

Если при измерении температуры лабораторный термометр, тарированный при полном погружении, имеет выступающий столбик, то необходимо ввести поправку [c.24]

Температурой мокрого термометра м называется такая температура, которую принимает влажный воздух в процессе его адиабатного увлажнения при условии полного насыщения. [c.157]

Каков бы ни был термометр, он всегда показывает свою собственную температуру. При измерении температуры жидкости или газа термометр должен быть установлен так, чтобы обеспечивалось полное равенство температур между термометром и исследуемой жидкостью (газом). Известны случаи, когда результаты различных научно-исследовательских работ были сведены на нет вследствие того, что исследователи не уделяли достаточного внимания правильной установке термометра, в результате чего воз- [c.79]

Однако для полного исключения влияния термо-ЭДС необходимо изменять направление тока в цепи термометра и одновременно в цепи потенциометра и измерять падения напряжения на термометре и нормальном сопротивлении при прямом и обратном токе (всего четыре измерения). При расчете сопротивления термометра по (3.18) используют средние значения и Лб дг/ при прямом и обратном токе. [c.191]

Полная электрическая схема, применяемая в лабораториях для измерения сопротивления термометра, представлена на рис. 3.14. [c.191]

Выражение (428) показывает, что температура мокрого термометра является функцией температуры воздуха и его влагосодержания и что при полном насыщении воздуха (й = температура воздуха ( равна температуре мокрого термометра [c.168]

Существуют три категории термометров, различающихся глубиной погружения при измерении. Это, во-первых, термометры полного погружения, у которых погружается резервуар с ртутью и корпус до уровня ртути. У этих термометров погружение меняется с температурой и поэтому термометр устанавливается перед каждым отсчетом. Во-вторых, это термометры частичного погружения, у которых цогружается резервуар и заданная часть корпуса. Для этих термометров вводится поправка на выступающий столбик . Она зависит от температуры части ртути, выступающей над отметкой погружения. Такую поправку нужно вводить и для термометров полного погружения, если ртутный столбик оказывается выще уровня жидкости. И, в-третьих, это термометры для работы при полном погружении ниже уровня жидкости целиком. [c.403]

По-видимому, именно это исключительное обилие материала и вытекающих отсюда трудностей его систематизации и критической оценки послужило причиной практически полного отсутствия крупных обзоров по термометрии, а тем более монографий. Этот серьезный пробел в значительной мере восполняет книга Т. Куинна. Главное внимание в ней уделено принципиальным вопросам температуре как параметру состояния системы, термодинамической и практическим температурным шкалам и связанной с ними технике измерения температуры различными методами на эталонном уровне точности. Подробный анализ эталонных методов термометрии, их возможностей, поправок, ограничений, источников погрешностей, способных оказать существенное влияние на результаты измерений в очень многих промышленных ситуациях, обладает большой общностью. Это делает книгу Т. Куинна весьма полезной для широкого круга инженеров и научных работников, имеющих дело с технической термометрией. [c.5]

В книге Куинна читатель найдет описание, анализ и обобщение многочисленных работ, имевших целью не только совершенствование эталонной термометрии, но и решение практических задач измерения температуры в весьма различных условиях, основными современными методами и на разном уровне точности. Систематизируя обширный и очень разнородный экспериментальный материал и стремясь к ясности изложения, автор книги преодолевал огромные трудности, но не везде достиг в этом успеха. Некоторые разделы требуют для более полного понимания привлечения оригинальных работ, указанных в обширной библиографии. [c.8]

Таким образом, к середине 17 в. уже имелись чувствительные термометры, но еще не предпринималось серьезных попыток создания универсальной температурной шкалы. В 1661 г. сэр Роберт Саутвелл, который позднее стал президентом Королевского общества, привез из путешествия флорентийский спиртовой термометр. Роберт Гук, тогдашний секретарь Королевского общества, усовершенствовал итальянский прибор, введя в спирт для удобства красный краситель и сделав устоойство для нанесения шкалы. Гук опубликовал предложенный им метод в 1664 г. в книге Микрография . В ней он показал, как, исходя из первых принципов, можно изготавливать сравнимые термометры, не сохраняя строго постоянными их размеры, что пытались делать флорентийцы. Его метод был основан на равных приращениях объема с ростом температуры, начиная от точки замерзания воды. С какими трудностями достаются знания о фиксированных точках температуры при почти полном отсутствии информации, свидетельствует то, что Гук одно время пытался использовать две фиксированные точки в качестве точки замерзания воды. Он полагал, что температура, при которой начинает замерзать поверхность ванны с водой, отлична от температуры, при которой затвердевает вся ванна. Вероятно, его ввело в заблуждение то, что плотность воды максимальна вблизи 4 °С, вследствие чего в начале замерзания нижняя область ванны с неподвижной водой теплее, чем поверхность воды. Тем цр менее он создал шкалу, каждый градус которой соответствовал изменению объема рабочей жидкости его термометра примерно на 1/500 (что эквивалентно около 2,4 °С). Его шкала простиралась от —7 градусов (наибольший зимний холод) до +13 градусов (наибольшее летнее тепло). Эта шкала была нанесена на разнообразные термометры, которые градуировались по оригиналу, принятому Королевским обществом и калиброванному по методу Гука. Этот термометр, описанный Гуком на заседании Королевского общества в январе 1665 г., получил известность как эталон Грешем Колледжа и использовался Королевским обществом вплоть до 1709 г. Введенная таким образом шкала эталона [c.30]

Термодинамические температуры всех реперных точек МПТШ-68 были получены только на основе газовой термометрии. Единственное исключение составляло значение точки кипения равновесного водорода е-Нг, выбранное с учетом измерений в НБЭ с акустическим термометром. Последние данные о численных значениях термодинамических температур выше 13,81 К также в основном опираются на измерения с газовым термометром, хотя и существуют довольно точные акустические данные вплоть до 20 К, а также сведения об отношениях температур, найденных оптическим и шумовым методами выше 630 °С, и результаты измерения полного излучения между 327 и 365 К- Различные уточнения были получены методом магнитной термометрии вплоть до 90 К, однако, как будет показано в гл. 3, магнитная термометрия не является первичной и не может существовать независимо. [c.61]

Для термометрии в области низких температур, где в качестве термометрического газа используется гелий, уравнение (3.9) является приближенным, так как не учитывает влияния квантовых эффектов. Вопросу изучения вторых вириальных коэффициентов Не и Не в квантовой области ниже 8 К, а также в промежуточной области между 8 и 30 К было уделено довольно много внимания. Первые успешные вычисления вириальных коэффициентов выполнены де Буром и Мичелом в 1939 г. [22]. Псгзднее более точные вычисления были осуществлены Килпатриком и др. [44] и Бойдом и др. [7]. Полное выражение для В(Т) с учетом квантовых эффектов, данное в работе [7], представляет собой сумму двух взаимодействий — В(Т)прям и В(Т)обы. Первая часть описывает парное взаимодействие частиц, подчиняющихся статистике Больцмана, вторая — взаимо- [c.81]

Недостаток места не позволяет полностью изложить теорию акустического интерферометра. Рассмотрим основные вопросы и главные источники погрешностей. Подробное изложение данной проблемы содержится в серии работ Колклафа [12, 13, 15— 18]. Сложность акустического интерферометра стала очевидной лишь после того, как акустический метод стал развиваться в качестве альтернативы газовой термометрии для снижения уровня систематических погрешностей. Потребовалось несколько десятилетий, чтобы достигнуть полного понимания физической сущности происходящих процессов, несмотря на то что основные принципы были сформулированы еще Рэлеем в 1877 г. в работе Теория звука . [c.102]

Главная трудность, связанная с щумовой термометрией, использующей СКИП, обусловлена необходимостью очень большого времени измерения, если нужно получить удовлетворительную точность. Так, для обеспечения точности измерения Т в 1% необходимо произвести 2-10 отсчетов, откуда следует, что пх (полное время измерений) оказывается обычно порядка одного часа. Чем больше время измерений, тем труднее устранить влияние шумов от других источников. Однако при самых низких температурах желательная относительная точность измерений не слишком высока, и при 300 мК, например, вполне достаточно 10 , а шумовой термометр имеет мало источников погрешности. Нет необходимости ни вводить поправку на свойства образца, ни учитывать члены второго или более высоких порядков. Поэтому метод шумового термометра является одним из лучших для первичной термометрии ниже 1 К. С другой стороны, при высоких температурах желательная для первичной [c.122]

То, что а и б являются характеристиками термометра, естественно следует из теории, обсуждавшейся ранее. Согласно (5.1), наклон кривой зависимости сопротивления от температуры обратно пропорционален полному времени релаксации т. Основная часть т — это вклад элоктрон-фононных взаимодействий, который обратно пропорционален температуре, однако сюда входят также времена релаксации для взаимодействий электронов с примесями, вакансиями и границами зерен. Все эти вклады зависят также от температуры, и поэтому величина а должна служить и служит чувствительным показателем чистоты проволоки и качества ее отжига. Отклонение от линейности б является функцией коэффициентов при Р и членах более вы- [c.202]

Чтобы в полной мере использовать возможности углеродного резистора в качестве термометра, следует принимать ряд мер, уменьщающих нежелательный сдвиг его градуировки [69, 70]. Резисторы чувствительны к изменению влажности повышение влажности приводит к увеличению сопротивления и повышению крутизны характеристики. Поэтому рекомендуются новые резисторы после сушки при 60 °С в вакууме покрывать эпоксидной смолой. Следует избегать перегрева резистора при пайке, поскольку повышение температуры выше 370 °С вызывает необратимые изменения его сопротивления (рис. 5.43). При охлаждении до низких температур сопротивление постепенно подходит к своему равновесному значению, однако после каждого даже небольшого изменения температуры равновесное [c.247]

Термометры, предназначенные для работы выще 100 °С, обычно заполнены газом для подавления перегонки ртути в расщирительную камеру, которая в противном случае имеет место при высоких температурах у термометров частичного и полного погружения. Если термометр предназначен для использования при температурах до 500 С, газовое давление в нем довольно высоко — порядка 2 МПа. Отсчеты газонаполненного термометра, использующегося при погружении целиком, будут ниже, чем у того же термометра при частичном или полном погружении, из-за влияния температуры на внутреннее давление газа. [c.403]

При сушке различных продуктов наг ретым воздухом влагосодержание его увеличивается за счет испарения воды. Этот процесс называют адиабатным испарением воды, если теплоту, необходимую для испарения, берем только из окружаюш,его воздуха. Температура воздуха при этом понижается, причем если этот процесс продолжается до полного насыщения воздуха, то температура его понижается до так называемой температуры адиабатного насыщения воздуха, известной также под названием истинной температуры мокрого термометра. [c.283]

Мы не можем с полной уверенностью утверждать, что проиорциопаль-ность теплоемкости кубу температуры и выражение (12.3) не являются только грубым приближением к истинному значению теплоемкости для всех сверхпроводников. Кеезом и ван-Лср, исследуя олово, получили систематические отклонения от этой зависимости. Характер изменений этих отклонений с температурой можно видеть из фиг. 18. Несмотря на большой разброс точек, нетрудно видеть, что суш ествуют систематические отклопепия. После второй мировой войны, когда начали широко применяться термометры сопротивления, было проведено значительное число точных H3MepoHnii теплоемкости. [c.633]

На рис. 91 представлен прибор для определения толщины покрытия струйнопериодическим вариантом (способом прямого наблюдения). Он состоит из капельной воронки 5 с краном 4. Капиллярная трубка 2, соединенная с воронкой резиновой трубкой 5, калибруется так, чтобы при полном открывании крана 4 и при постоянном давлении раствора за 30 сек из воронки при 20° С вытекало 10 0,1 мл дистиллированной воды. Перед началом работы воронку 5 наполняют на три четверти объема раствором. По мере вытекания раствора из воронки в ней создается разрежение, вследствие чего воздух через отверстие 7, трубку б и раствор засасывается в воронку таким образом поддерживается постоянное давление в воронке температура раствора контролируется термометром 8. [c.97]

Раздельное течение жидкой пленки по нижней поверхности канала и воздуха во всем остальном поперечном его сечении давало возможность проводить визуальное исследование образования сухих пятен. При проведении опытов измерялись расход воды - ротаметром расход воздуха -расходомерным коллектором скорость воздуха — трубкой полного напора и отбором статического давления с fioмощью дифманометров толщина пленки — электроконтактным датчиком по схеме, представляющей собой электрическую цепь, одним участком которой являлась пленка жидкости температура воздуха и воды - ртутными термометрами. Опыты проводились при атмосферном давлении, скорости воздуха от 10 до 60 м/с и расходе воды от 0,47 до 3,14 кг/мин. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...