Термометр конструкция

Инерция термометра при обычном употреблении не играет существенной роли, так как в большинстве случаев не приходится иметь дело с очень быстрыми изменениями температуры. Большая инерция служит помехой при градуировке, так как затягивает процесс работы. Инерция термометров конструкции А. 3. Дмитриева приблизительно равна 8 мин. [c.68]

В аналогичном исполнении в СССР выпускаются упомянутые выше термометры конструкции П. Г. Стрелкова. — Прим. ред. [c.116]

Оправы имеют прямую или изогнутую форму. Длина гильзы размеры оправы Н и прорези к ней Ь должны соответствовать размерам термометра. Конструкции защитных оправ приведены на рис. 183. [c.197]

Следует, однако, подчеркнуть, что советская наука в области термометрии имеет значительные достижения. Говоря об основных работах по термометрии, выполненных в СССР за последнее время, следует отметить работы Института физических проблем имени С. И. Вавилова АН СССР и Московского Государственного института мер и измерительных приборов, итоги которых изложены в двух, к сожалению очень сжатых, статьях ). В этих работах описан оригинальный газовый термометр, конструкция которого позволяет совершенно исключить поправку на вредный объем, одну из наиболее трудно определяемых поправок газовой термометрии. Эта работа, несомненно, является большим шагом вперед в области термометрии, что становится особенно ясным, если сравнить ее с последними американскими работами, помещенными во втором разделе сборника. [c.5]

На рис. 3.12 приведена схема низкочастотного акустического интерферометра, созданного для измерения температуры. Этот прибор [16] применялся в области от 4,2 до 20 К почти одновременно с газовым термометром, показанным на рис. 3.5. Не вдаваясь в подробности конструкции и принципы действия отдельных узлов, рассмотрим кратко основные элементы при- [c.110]

Интенсивное изучение методов и техники точной реализации точек плавления и затвердевания металлов было проведено авторами работ [47—50] и [52—56]. Предел воспроизводимости, достигнутый при реализации точек затвердевания металлов, определяется скорее совершенством термометров, используемых для фиксации переходов, чем самими металлами. Необходимость обеспечить достаточную глубину погружения термометра в среду с измеряемой температурой является сложной проблемой (см. гл. 5). В зависимости от конструкции термометра требуется его погружение в зону однородных температур в пределах от 10 до 20 см, чтобы чувствительный элемент в пределах 0,5 мК соответствовал температуре окружения. Поскольку разница АТ между температурой чувствительного элемента и температурой окружения экспоненциально уменьшается с глубиной погружения, нет больших различий в глубине погружения для точки таяния льда, точки затвердевания олова и даже золота. Увеличение глубины погружения для разных конструкций термометров на 1,5—3 см приводит к уменьшению АТ примерно в 10 раз. В точках затвердевания металлов обычно можно обеспечить достаточную глубину погружения, однако при измерении платиновым термометром сопротивления температур других объектов всегда важным ограничением является однородность их температур. Поэтому выше 500 °С платиновым термометром трудно измерить температуру тела с точностью лучше 50 мК. Отметим в этой связи эффективность применения тепловых трубок для увеличения области очень однородной температуры. [c.169]

Чтобы перекрыть диапазон температур от 13 до 903 К, нельзя обойтись одной конструкцией платинового термометра сопротивления, поскольку требования, предъявляемые к низкотемпературным термометрам, резко отличаются от требований к высокотемпературным термометрам. Например, в большин- [c.206]

Рис. 5.14. Конструкции чувствительного элемента в стержневых платиновых термометрах сопротивления.

Графика на рис. 5.15 видно, как показания одной из конструкций термометра зависят от глубины погружения в ампулу тройной точки воды. Зависимость показаний от глубины погружения по-разному сказывается у разных типов термометров и, как и следовало ожидать, связана, в частности, с тем, насколько [c.212]

Было испытано несколько конструкций высокотемпературных термометров, часть которых показана на рис. 5.16 [23—25]. К настоящему времени ни одна из них не обнаружила особых преимуществ перед другими ни в отнощении стабильности, ни в отношении легкости изготовления. Поэтому вопрос об оптимальной конструкции высокотемпературного платинового термометра пока остается открытым. Какая бы конструкция ни была в конце концов признана лучшей, использование платиновых термометров сопротивления при температурах выше 600 °С будет осложняться, как показано ниже, эффектами, связанными с возникновением решеточных дефектов при охлаждении и вариаций толщины пленки окисла на поверхности платины. [c.215]

Рис. 5.20. Две конструкции технических платиновых термометров сопротивления общего назначения [38]. 1 — стеклянное покрытие 2 — платиновая проволока (бифилярная намотка) 3 — керамический стержень 4 — выводы 5 — платиновая спираль 6 — выводы 7 — связующий материал 8 — керамический кожух.

В промышленных условиях обычно требуется не столько исключительная воспроизводимость, сколько хорошая долговременная стабильность показаний при неблагоприятных условиях (вибрация, давление, перепады температур, агрессивная среда), а также взаимозаменяемость однотипных термометров. Именно поэтому большое значение имеет конструкция корпуса и крепления чувствительного элемента внутри корпуса. Огромное большинство отказов термометров, работающих в условиях промышленного производства, связано о обрывом выводов. Обрыв происходит в результате механических нагрузок, возникающих вследствие теплового расширения при циклических изменениях температуры. [c.226]

Наиболее распространенная конструкция технического платинового термометра сопротивления общего назначения показана на рис. 5.24, г. Чувствительный элемент (проволочного или пленочного типа) прочно закреплен в нижней части защитного кожуха из нержавеющей стали или специального сплава с помощью цемента. Изолированные выводы, идущие внутри кожуха к соединительной колодке, могут фиксироваться изоляционной крошкой, цементом или пластиковой заливкой в зависимости от того, на какой уровень вибраций рассчитан термометр и в каком диапазоне температур он будет работать. Для уменьшения инерционности кожух этого термометра нередко имеет суженный конец, подобно другим термометрам, показанным на этом рисунке. Назначение этих термометров рассматривается ниже. [c.226]

В термометрии излучения в отличие от термометрии, основанной на применении термопары или термометра сопротивления, можно использовать уравнения в явном виде, которые связывают термодинамическую температуру с измеряемой величиной (в данном случае со спектральной яркостью). Это возможно потому, что тепловое излучение, существующее внутри замкнутой полости (излучение черного тела), зависит только от температуры стенок полости и совсем не зависит от ее формы или устройства при условии, что размеры полости намного больше, чем рассматриваемые длины волн. Излучение, выходящее из маленького отверстия в стенке полости, отличается от излучения черного тела лишь в меру того, насколько сильно отверстие нарушает состояние равновесия в полости. В тщательно продуманной конструкции это отличие может быть сделано пренебрежимо малым, так что равновесное излучение черного тела становится доступным для измерений. Таким образом, методы термометрии излучения позволяют в принципе измерить термодинамическую температуру с очень высокой точностью, что будет кратко рассмотрено в разд. 7.7. [c.309]

Оптический пирометр с исчезающей нитью в свое время повсеместно использовался в эталонных лабораториях для реализации международной практической температурной шкалы. Он и сегодня остается широко используемым в науке и промышленности прибором для практической термометрии. По этой причине мы начнем этот раздел с описания его конструкции и работы. [c.365]

Разновидности лабораторных ртутных термометров, их конструкция и условия применения подробно описаны в специальной литературе, например в [7]. [c.173]

Для измерения температуры поверхности используют обычные термопары и термопары специальной конструкции, а также тонкопленочные термометры сопротивления. Перевод зависимости Т = = / (т) в = ф(т) производится на основании решения уравнения теплопроводности для полуограниченного тела. [c.288]

Ртутные термометры упоминались в гл. 1, где говорилось о термометрии 17-го и 18-го вв. В гл. 2 обсуждалась работа Шаппюи, который в конце 19-го в. пользовался ртутным термометром, изготовленным Тоннело, для проверки шкалы водородного газового термометра. Конструкция и воспроизводимость ртутных термометров были к том времени детально исследованы и описаны Гийоме, опубликовавшим в 1889 г. Трактат о точной практической термометрии [1]. С тех пор появились новые типы ртутных термометров и выполнено много работ, направленных на повышение их точности и воспроизводимости. Одной из основных служит работа Моро и сотр. [3], где был разработан ртутно-кварцевый термометр. Такие термометры имели стабильность показаний в нуле порядка 1 мК при работе в интервале О—100°С, что значительно лучше, чем для хороших ртутно-стеклянных термометров, которые всегда имеют как долговременный дрейф, так и кратковременный уход нуля после нагрева до высоких температур. Работа Моро и сотрудников не привела, однако, к промышленному выпуску ртутно-кварцевых термометров. Основная трудность заключалась в изготовлении кварцевых капилляров с достаточно постоянным размером отверстия. Появившиеся вскоре автоматические мосты переменного тока для измерения сопротивления и их последующее совершенствование свели на нет достоинства высокоточных ртутно-стеклянных или ртутно-кварцевых термометров. Такие термометры не только требуют весьма квалифицированного персонала для реализации их лучших возможностей и, естественно, непригодны для автоматической регистрации результатов, но они также уступают в чувствительности платиновым термометрам сопротивления. [c.401]

Устройство высокочувствительного калориметрического термометра конструкции В. П. Простякова показано на рис. 4. Термометр имеет капилляр с узким каналом и длинный резервуар шкала термометра нанесена на внешней поверхности капилляра диаметр резервуара составляет 8 мм. Дальнейшее увеличение объема ртути (следовательно, повышение чувствительности термометра) за счет увеличения диаметра резервуара нецелесообразно, так как при этом значительно возрастает инертность термометра. Длина резервуара может быть различной в зависимости от размеров калориметра, для которого термометр предназначен. Термометры с наиболее высокой чувствительностью имеют длину [c.70]

В СССР во ВНИИФТРИ изготовляются образцовые платиновые термометры (рис. 13), конструкция которых разработана проф. П. Г. Стрелковым [37]. В этих термометрах тонкая платиновая спираль помещается на кварцевом геликоидальном (скрученном в виде двухходового винта) каркасе. Применение кварца, являющегося прекрасным изолятором, позволяет использовать термометр при более высоких температурах, чем это возможно для термометров со слюдяным каркасом. Термометры конструкции Стрелкова могут быть двух типов 1) термометры, предназначенные для работы при высоких температурах, изготовленные из платино- [c.90]

Термометры конструкции Барбера [38] широко распространены в Англии. Чувствительный элемент этого термометра представляет собой свободно подвешенную платиновую спираль, заключенную в и-образную трубку из стекла пирекс , которая в свою очередь помещается в стеклянную защитную оболочку (рис. 14). [c.92]

На рис. 3.22 и 3.23 схематически изображены конструкция конденсатора, помещенного внутрь ячейки, и устройство криостата газового термометра Гьюгена и Мичела для измерения диэлектрической проницаемости. Конденсатор выполнен из меди и представляет собой два коаксиальных цилиндра с зазором 1,5 мм. Емкость конденсатора составляла 10 пФ, что по- [c.132]

Точные платиновые термометры сопротивления, предназначенные для измерения температур выше 100 °С, обычно имеют вид, показанный на рис. 5.13, и иногда называются стержневыми . Несмотря на свои многочисленные достоинства, капсульный термометр не годится для измерения высоких температур, поскольку сопротивление утечки между выводами в стеклянной головке становится слишком малым. Выводы высокотемпературного термометра изолируются друг от друга слюдой, кварцевыми или сапфировыми шайбами или трубочками. Собственно чувствительный элемент изготавливается обычно Из проволоки толщиной 0,07 мм, как и в капсульном термометре, и имеет сопротивление 25 Ом при 0°С. В типовых конструкциях [19—21] используется либо бифилярная намотка на слюдяную крестовину, либо спираль, помещенная в перевитые кварцевые трубочки, либо проволока в корундовых трубках (рис. 5.14). Во всех этих конструкциях стремятся свести к минимуму механические напряжения, чтобы проволока чувствительного элемента могла свободно расширяться и сжиматься при нагревании и охлаждении, не удерживаясь крепежными элементами. В тех конструкциях, где рроволока проходит близко к кожуху (рис. 5.14,а, в), тепловой контакт с окружающей средой лучше, а самонагрев меньше, чем в термометрах, где проволока заключена в дополнительную оболочку или проходит ближе к центру. [c.209]

Как отмечалось в гл. 2, ККТ давно рассматривает планы замены платинородиевой термопары платиновым терм ометром сопротивления в качестве интерполяционного прибора в МПТШ-68 вплоть до точки затвердевания золота. Нет сомнений, что платина сама по себе является прекрасным материалом для изготовления термометров сопротивления, работающих по крайней мере до 1100°С. Сложность создания практической конструкции термометра заключается лишь в том, чтобы найти способ закрепить проволоку таким образом, чтобы она не испытывала механических напряжений при нагревании и охлаждении, и обеспечить высокое сопротивление изоляции. Удельное электрическое сопротивление, как и термо-э. д. с., является характеристикой самого металла, однако электрическое сопротивление термометра в отличие от термо-э. д. с. является макроскопической характеристикой проволоки, из которой изготовлен термометр, и поэтому зависит от изменения ее размеров и даже от царапин на ней. При высоких температурах [c.214]

Например, термометр К679 (рис. 5.17) показывает самое большое вмороженное сопротивление. Этот термометр, предназначенный для измерения высоких температур, имеет конструкцию, показанную на рис. 5.16, а, и изготовлен из проволоки толщиной 0,5 мм, для которой и7( 100°С) = 1,39275. Высокое значение И7(100°С) указывает на очень высокую чистоту платины значительная же толщина проволоки допускает рост крупных зерен при высоких температурах, вследствие чего число выходов (стоков) для вакансий невелико. Напротив, у термометра М425 вмороженное сопротивление меньше этот термометр намотан тонкой проволокой, для которой И7(100°С) составляет всего 1,39229. Другие термометры, имеющие значительное вмороженное сопротивление, намотаны тонкой проволокой с высоким значением И (100°С), а именно 1,39266. Единственный термометр, отклоняющийся от общей закономерности на рис. 5.17, это М429, который показывает малое вмороженное сопротивление, несмотря на высокое значение И7(100°С). [c.217]

Точный платиновый термометр сопротивления, который обсуждался в предшествующих разделах, является тонким и хрупким прибором. Механические сотрясения, даже не столь сильные, чтобы повредить кожух, вызывают напряжения в чувствительном элементе и увеличивают его сопротивление. В некоторых конструкциях термометров повторные сотрясения в осевом направлении могут привести к сжатию витков проволоки и в конечном счете к замыканию между витками. Помимо этих деликатных приборов, существуют также технические платиновые термометры сопротивления, конструкция которых выдерживает использование в нормальных производственных условиях. Выпускается множество самых различных типов технических термометров. Общим для всех них является то, что чувствительный элемент прочно закреплен, а часто просто заделан в стекло или керамику. Это Делает термометр исключительно прочным, но в то же время пбнижaJeт стабильность его сопротивления. Причин относительной нестабильности сопротивления по сравнению с точным лабораторным термометром две. Во-первых, чередование нагрева и охлаждения приводит к тому, что вследствие различия в коэффициенте теплового расщирения у платины и материала, охватывающего проволоку, чувствительный элемент испытывает напряжения, приводящие к изменению его сопротивления, и возникают остаточные деформации, которые также сказываются на величине сопротивления. Влияние механических напряжений можно снять отжигом при достаточно высокой температуре, однако остаточные деформации устранить, разумеется, невозможно. Во-вторых, при высоких температурах происходит изменение сопротивления вследствие диффузионного загрязнения платины окружающим материалом. Хотя воспроизводимость результатов, получаемых с помощью технических платиновых термометров сопротивления, уступает воспроизводимости прецизионных платиновых термометров сопротивления, она существенно лучще, чем у термопар, работающих в условиях технологического процесса. По этой причине многие миллионы платиновых термометров сопротивления используются в технике, промыщленности, авиации и т. д. [c.221]

Суи. J твyeт два основных типа технических платиновых тер-момсм юв сопротивления [38] в одном случае используется тонкая платиновая проволока, диаметр которой иногда доходит до 0,01 мм, в другом — платиновая пленка. Некоторые конструкции проволочных термометров показаны на рис. 5.20 и 5.21. Выбор конструкции в каждом конкретном случае в значитель- [c.223]

Конструкция железородиевого термометра, разработанная Расби и серийно выпускаемая фирмой Тинсли Компани в Лондоне, показана на рис. 5.31. Она практически повторяет конструкцию платинового термометра сопротивления капсульного типа. Проволока, изготовленная методом порошковой металлургии, имеет диаметр 0,05 мм. Процесс изготовления проволоки включает следующие этапы железо химически осаждается в тонкий порошок родия, который затем высушивается, спекается, подвергается горячей ковке и горячей протяжке. Затем механические напряжения отжигаются в водороде при 1100°С. Все процессы с нагревом выполняются в атмосфере водорода. Окончательной целью является получение отожженной рекристаллнзованной проволоки без чрезмерного роста зернистости. [c.232]

Конструкция точных германиевых термометров сопротивления претерпела мало изменений с тех пор, как они были впервые разработаны Кунцлером и другими исследователями в 60-х годах [47, 48]. Легированный германий вырезается в форме мостика (рис. 5.34), к ножкам которого прикрепляются золотые проволочки, служащие токовыми и потенциальными выводами. Германий обладает выраженными пьезоэлектрическими свойствами, поэтому очень важно обеспечить крепление без механических напряжений. Обычно для крепления используются сами выводы. Элемент герметически запаивается в позолоченную капсулу, которая заполняется гелием для улучшения теплового контакта. Несмотря на наличие гелия, более двух третей тепла подводится к германиевому элементу через выводы. Это означает, что температура, показываемая термометром, больше зависит от температуры выводов, чем от температуры самой капсулы. Чрезвычайно важно учитывать это при конструировании низкотемпературных установок [50]. То же верно и для платиновых и железородиевых термометров, но в гораздо меньшей степени, поскольку для проволочного чув-ствительного элемента отношение площади поверхности к площади поперечного сечения гораздо больше, чем для германиевого элемента. Как и у других термометров сопротивления, эффект самонагрева измерительным током зависит от теплового контакта с окружающей средой. Если весь термометр погружен [c.236]

Во всех термометрических мостах переменного тока очень важную роль играет конструкция соединительных проводов. В мостах Куткоски и Найта используется по два коаксиальных кабеля на каждый резистор, а в мосте Томпсона и Смолла — по четыре. Это требует переделки головок стержневых термометров и очень трудно осуществляется в криогенных установках. Самые неприятные проблемы возникают в связи с взаимными наводками между потенциальными и токовыми проводниками, и именно для их устранения приходится использовать сложные системы коаксиальных кабелей. Если же коаксиальными кабелями не удается воспользоваться, то необходимо скручивать подводящие провода попарно —токовый с токовым, потенциальный с потенциальным. Это уменьщает не только взаимные наводки, но и наводки от внещних полей и поэтому целесообразно также при использовании мостов постоянного тока. При измерениях на переменном токе жела- [c.259]

Рис. 7.15. Конструкция полости черного тела, предназначенная для измерения суммарного излучения при 273,16 К, при определении постоянной Стефана—Больцмана и термодинамической температуры. 1 — подвесы из нержавеющей стали при 77 и при 4,2 К 2 — апертура при 4,2 К 3 — затвор при 4,2 К 4 — плавающие экраны 5—наружный кожух 6 — регулируемый экран 7 — о+качное отверстие 8—ионный манометр 9 — черное тело, 273,16 <Т<504 К /О—платиновый термометр сопротивления 11 — радиационные экраны 12 — нагреватель.

В настоящее время кажется маловероятным новое совершенствование конструкции ртутных термометров. В болыпин- [c.401]

Из изложенного видно, что газовый термометр—это целый измерительный агрегат, который очень непросто засунуть подмьпнку. Измерение температуры с его помощью—довольно длительная процедура, которая требует, к тому же, введения поправок на неидеальность газа и на изменение рабочего объема 1 с температурой. Поэтому газовые термометры не употребляются -в повседневных измерениях. Они используются только в специальных метрологических лабораториях для калибровки различных не абсолютных датчиков температуры, которые называются в этой связи вторичными термометрами. Вторичные термометры, такие, как термометры сопротивления или термопарные, несравненно проще по конструкции, меньще по объему, гораздо надежнее и быстрее в работе. [c.87]

Несмотря на такие существенные недостатки, как большая тепловая инерция, невозможность наблюдения и измерения температуры на расстоянии, хрупкость стекла, жидкостные термометры получили широкое распространение как в лабораторной, так и в промышленной практике благодаря таким бесспорным до- стоинствам, как простота конструкции и обращения, низкая стоимость и, самое главное, достаточно высокая точность измерения. Эти термометры применяются для измерения температуры от —200 до -Ь750°С. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...