Термометр платиновый

Термоэлектрические термометры с термоэлектродами из благородных металлов, главным образом платиновой группы, широко применяют для измерения температур в области от 300 до 1800°С. Ниже рассмотрим наиболее распространенные термоэлектрические термометры платиновой группы. [c.99]

Для уменьшения изменения показаний милливольтметра, вызываемого отклонением сопротивления внешней цепи от заданного значения (например, 5, 15, 25 Ом), целесообразно температурную шкалу прибора наносить с учетом повышения сопротивления термоэлектродов термометра при заданной глубине его погружения. Это необходимо особенно при применении термоэлектрических термометров платиновой группы, так как, например, сопротивление 1 м платинородий-платиновых термоэлектродов диаметром 0,5 мм возрастает от 1,53 Ом при 20°С до 4,59 Ом при 1000°С. [c.142]

Значительных успехов достигла термометрия по сопротивлению. Воспроизводимость платиновых термометров для измерения температур от 630 °С вплоть до точки затвердевания золота стала существенно превышать воспроизводимость эталонных термопар, в связи с чем появились реальные перспективы замены последних более точным интерполяционным прибором. Новые сорта платины позволяют получить для низкотемпературных термометров ве- [c.6]

Историю термометрии с начала 18 столетия можно проследить по двум направлениям, родоначальниками которых были Фаренгейт и Амонтон. С одной стороны, разрабатываются все более точные практические шкалы, основанные на произвольных фиксированных точках, такие, как шкалы Фаренгейта, Цельсия и Реомюра, при одновременном создании все более совершенных практических термометров. С другой стороны, наблюдается параллельное развитие газовой термометрии и термодинамики. Первый путь привел (через ртутные термометры) к появлению платиновых термометров сопротивления, к работам Каллендара и наконец в конце 19 в. к платино-платинородиевой термопаре Шателье. В гл. 2 будет показано, что кульминационной точкой в практической термометрии явилось принятие Международной температурной шкалы 1927 г. (МТШ-27). Следуя по пути развития газовой термометрии, мы придем к работам Шарля, Дальтона, Гей-Люссака ш Реньо о свойствах газов, из которых следуют заключения о том, что все газы имеют почти одинаковый коэффициент объемного расширения. Это послужило ключом к последующему пониманию того, что газ может служить приближением к идеальному рабочему веществу для термометра и что можно создать [c.32]

Вторичными называются все термометры, не являющиеся первичными. Очевидным примером вторичного термометра может служить платиновый термометр сопротивления. Использовать этот термометр в качестве первичного не удается, поскольку свойства платины (см. гл. 5) не настолько известны, чтобы можно было выписать уравнение состояния в явном виде. Любое выражение, которое сегодня можно записать, будет содержать неизвестные зависящие от температуры члены, которые нельзя вычислить из первых принципов. Поэтому для градуировки такого термометра требуется прямо или косвенно сравнить его с первичным термометром при стольких значениях температуры, сколько необходимо для определения вида неизвестных членов, зависящих от температуры. [c.34]

Предложение ввести термопару для интервала от 650 до 1100 X было выдвинуто БЭ, где считали, что верхняя граница применимости платинового термометра не должна превышать [c.42]

Этим полиномом были описаны результаты измерений с газовым термометром, выполненные НФЛ [2]. Окончательная таблица получила название Предварительная таблица значений зависимости W 01 Т для платинового термометра сопротивления в интервале от 12 до 273,15 К, ККТ-64 и была опубликована ККТ [7]. В табл. 2.3 приведены наиболее надежные значения температур реперных точек в соответствии с таблицей ККТ-64 [3]. Эти значения были получены после публикации таблицы ККТ-64 и несколько отличаются от значений, рекомендованных в самой таблице. [c.52]

Уорд И Комптон [57], сравнивая в интервале от 4,2 до 373,15 К 37 платиновых термометров сопротивления из десяти лабораторий. Сличение было выполнено в пятидесяти температурных точках, с тем чтобы обнаружить расхождения их градуировок как в реперных точках, так и между ними. Оценка точности сличений приведена на рис. 2.5, который служит хорошей иллюстрацией современных возможностей сличения термометров при низких температурах. Происхождение термометров было весьма различным, основная часть поступила от трех коммерческих фирм, а остальные были сделаны [c.57]

ТОЛЬКО немногие капсульные низкотемпературные платиновые термометры сопротивления могут работать при температурах выше точки затвердевания олова (231 °С) и, таким образом, для определения коэффициентов а и б требуются измерения [c.151]

Криостат, применяемый для точного воспроизведения точки кипения неона [35], показан на рис. 4.18. Элементы /—8 играют здесь ту же роль, что и на рис. 4.17, 9 — охлаждаемый газом теплообменник, температура которого регулируется с помощью платинового термометра сопротивления 19. Криостат подве- [c.159]

Для уменьшения погрешностей, связанных с неточностью измерения давления и температуры, следует руководствоваться рекомендациями, изложенными в гл. 2 и 3. В работах, требующих особой точности, вместо пружинного можно применить грузопоршневой манометр. При измерении температуры ртутным термометром необходимо вводить поправку на выступающий столбик и другие поправки, описанные в гл. 3. Применение вместо ртутного термометра платинового термометра сопротивления также позволит увеличить точность измерений. [c.139]

В тех случаях, когда необходима особенно высокая точность измерения температуры и строгая воспроизводимость показаний термометра, в калориметрии обычно применяются платиновые термометры сопротивления, очень наноминаю-ш,ие по устройству образцовые. Один из таких термометров изображен на рис. 23. Чувствительный элемент термометра (платиновая проволока, предварительно свитая в тонкую спираль) так же, как и в образцовом термометре (см. рис. 13), укладывается бифилярно на кварцевом геликоидальном каркасе. Каркас заканчивается манжеткой с четырьмя отверстиями, через которые проходят четыре вывода из платиновой проволоки диаметром 0,2—0,3 мм. Каркас с чувствительным элементом вставляется в металлический (медный или платиновый) защитный чехол, внутренняя поверхность которого покрыта изоляционным лаком. К защитному чехлу приварена короткая стеклянная трубка. После установки каркаса в чехол стекло осторожно разогревается и трубка [c.139]

В тех случаях, когда для температурных измерений требуется термоприемник, обладающий минимальной инерцией, рекомендуется применять термометры сопротивления, в которых платиновая проволока вплавлена в стекло. При изготовлении этих термометров платиновая проволока наматывается на стеклянную трубку и поверх этой трубки надевается другая стеклянная трубка, которая, после нагрева до температуры размягчения стекла, плотно охватывает первую трубку так, что витки проволоки оказываются вплавленными в стекло. Термометр описываемой конструкции представлен на рис. 13. Недостаток этих термометров заключается в том, что вследствие различия коэфициентов расширения стекла и платины, последняя подвер-гается механическим натяи ениям при на1греванип. Результатом этого является неустопчивость градуировки описываемых термометров, а следовательно, п невозможность использования их для точных тем- пературных измерений. [c.80]

Устанавливая пригодность того или иного материала для изготовления термоэлектродов, особенно высокотемпературных термоэлектрических термометров, следует уделять большое внимание вопросу возможных химических и других взаимодействий его с материалом, работающим с ним в паре, с окружающей средой и соприкасающимися керамическими деталями арматуры. Например, термоэлектрические термометры платиновой группы хорошо работают в нейтральных или окислительных средах и быстро гибнут в восстановительной среде и в вакууме (в вакууме при температуре выше 500°С платина возгоняется). Термоэлектрические термометры же на основе вольфрама, молибдена, рения и их сплавов надежно работают в вакууме, в нейтральной или восстановительной (водородной) срёде, но сравнительно быстро выходят из строя в окислительной среде. Стабильность термо-э. д. с. монокристаллов вольфрама, молибдена и рения значительно выше, чем у соответствующих поликристаллических металлов [52]. [c.98]

Термоэлектрические термометры с электродами из неблагородных металлов широко применяются для измерения температур жидкостей, газов, пара, поверхностей нагрева и в ряде других случаев. Некоторые из них прил1еняют также для кратковременных измерений температуры расплавленных металлов. Термоэлектрические термометры с электродами из неблагородных металлов сравнительно дешевы и в большинстве случаев развивают большую термо-э. д. с., чем термометры платиновой группы. [c.105]

Наибольшие трудности встречает сегодня выбор метода воспроизведения будущей МПТШ в интервале 13,8—24 К. Традиционная схема с платиновым термометром, градуированным в реперных точках, неизбежно потребует применения точек по температурам кипения водорода со всеми их недостатками, поскольку здесь просто не существует тройных точек в числе, достаточном для точного вычисления поправочной функции. Отметим, что пока не удалось получить удовлетворительных результатов для тройной точки дейтерия вблизи 18 К. Это связано, по-видимому, с недостаточной изученностью процессов орто-пара конверсии. К этому добавляются характерные для измерений с платиновым термометром в этом интервале температур проблемы их стабильности. Преимущество традиционного метода состоит в возможности перекрыть большой интервал температур единственным и очень широко применяемым прибором, каким является платиновый термометр сопротивления. [c.7]

До недавнего времени было принято считать, что для МПТШ обязательно, чтобы температуры в данном интервале воспроизводились только одним методом. Выполнение этого требования автоматически обеспечивает единство измерений температуры. Однако редакция МПТШ-68 1975 г. допускает при градуировке платиновых термометров сопротивления использовать с равным правом тройную точку аргона пли точку кипения кислорода. В настоящее время нет никаких указаний на то, что такая двойственность привела к заметным расхождениям результатов измерений. Опыт успешной эксплуатации ПТШ-76, где с равным правом допускается воспроизводить шкалу несколькими весьма различными, но хорошо исследованными методами, также позволяет считать указанные выше формальные требования неоправданно жесткими. Можно полагать поэтому, что разумное отступление от метрологического пуризма и применение на равных основаниях обоих указанных выше методов воспроизведения МПТШ от 13,81 до 24 К не сможет привести к экспериментально ощутимым потерям в единстве измерений температуры. [c.8]

Платиновый термометр сопротивления служит весьма наглядным примером вторичного термометра. Однако не всегда столь очевидно, следует ли отнести тот или иной термометр к первичному или вторичному. Затруднения возникают, например, в случае, если газовый термометр используется так, что при этом требуется знание вириальных коэффициентов, как, например, в одном из методов газовой термометрии, описанном в гл. 3. Строго говоря, такую газовую термометрию не следует считать первичной, если значения вириальных коэффициентов (зависящих от температуры) получены с помощью экспериментальных измерений, в свою очередь связанных с термомет- [c.34]

В последние два десятилетия 19 в. было выполнено много измерений с газовым термометром, в том числе при температурах выше 600 °С. Были найдены значения ряда точек кипения и затвердевания в основном по показаниям азотного газового термометра постоянного давления. Подробный обзор этих достижений дал в 1899 г. Каллендар на сессии БАРН, где он выступил с предложениями о практической температурной шкале [12]. Каллендар предложил принять платиновый термометр сопротивления, калиброванный в точке замерзания воды и точках кипения воды и серы в качестве основы шкалы. Он предложил также отобрать конкретную партию платиновой проволоки для изготовления термометров, несущих шкалу. Он предложил приблизить эту шкалу к шкале идеального газа, приняв для точки кипения серы результаты измерений с газовым термометром, и назвать ее температурной шкалой Британской ассоциации. Свои предложения Каллендар обосновал проверкой квадратичной формулы разностей между так называемой платиновой температурой и температурами, определяемыми по газовому термометру, которые были ранее найдены в МБМВ Шаппюи и Харкером [15, 35]. Каллендар представил также перечень значений вторичных реперных точек, основанный на его анализе измерений с газовым термометром. Эти числа приведены в табл. 2.1 вместе с принятыми в МПТШ-68. [c.41]

С. НФЛ первоначально возражала против этого и поддерживала исходные предложения Каллендара о применении платинового термометра вплоть до точки золота. Позиция НФЛ была изменена в связи с трудностью в 20-х годах изготовления достаточно чистого сплава платины с родием. Достойно сожаления, особенно в наши дни, что три лаборатории в то время приняли предложение БЭ. Ниже в этой главе будет видно, какие большие усилия предпринимали и продолжают предпринимать национальные лаборатории, и особенно НБЭ, чтобы исключить термопары в качестве инструмента, определяющего МПТШ [c.43]

За исключением области самых низких температур (скажем, ниже 1 К), первичные термометры остаются гораздо более трудоемкими при использовании и менее воспроизводимыми, чем лучшие вторичные термометры. Для большинства целей удобство и воспроизводимость показаний термометра важнее, чем точность по термодинамической шкале. Кроме того, существует очень много физических величин, для измерения которых требуется находить разности температур. К их числу относятся теплоемкость, теплопроводность и другие теплофизические величины. Если отклонения применяемой практической шкалы от термодинамической описываются медленно меняющейся плавной функцией температуры, то серьезных проблем не возникает. Если же, напротив, практическая шкала содержит небольшие, но заметные скачки отклонений от.термодинамической шкалы, то и измерения соответствующих физических величин в зависимости от температуры дадут неожиданные ложные скачки, которые отражают только несовершенство термометрии. Для исключения подобных затруднений необходимо, чтобы практическая шкала была гладкой функцией от термодинамической температуры. Это эквивалентно требованию непрерывности первой и второй производных температурной зависимости разности практической и термодинамической температурных шкал. Если для конк >етного вторичного термометра (такого, например, как платиновый термометр сопротивления) нетрудно рассчитать гладкую практическую шкалу, то получить гладкое соединение шкал для двух разных вторичных термометров гораздо сложнее. Основной источник трудностей заключается в том, что два различных участка шкалы часто основаны на разных физических закономерностях, отклонения которых от термодинамической шкалы не совпадают. Соединение шкалы по платиновому термометру сопротивления и по платинородие-вой термопаре в МТШ-27, так же как и в МПТШ-48 и МПТШ-68, служит хорошим примером типичных трудностей. В МПТШ-68 в этой точке имеется скачок первой производной от разности / — 68, достигающий 0,2%. Такие разрывы можно [c.44]

Шкала 1927 г. подверглась позже значительному усовершенствованию в деталях, однако принципы ее не изменились. Шкала по-прежнему основывается на наборе определяющих реперных точек, интерполяционном инструменте, отвечающем ряду требований, и конкретном уравнении для интерполяции. Набор узаконенных реперных точек сам по себе недостаточен для установления щкалы. Однако часть шкалы МТШ-27 выше О С° полностью определена по платиновому термометру сопротивления при использовании точек льда, кипения воды и серы совместно с квадратичным интерполяционным уравнением. Дополнительные реперные точки внутри интервала, в котором шкала определена, могут использоваться для разных целей, но никакого влияния на узаконенную шкалу не оказывают. Это замечание, разумеется, полностью относится и к МПТШ-68. [c.45]

Важнейшим свойством практической температурной шкалы является ее единственность . Этот термин относится к вариациям свойств конкретных термометров, воспроизводящих шкалу. В случае платинового термометра считается, что все образцы идеально чистой и отожженной платины ведут себя строго одинаково. Отклонения шкалы от единственности возникают вследствие небольших загрязнений, неодинаковости отжига, расхождения в свойствах платины из разных источников. Эти отклонения проявляются следующим образом предположим, что группа из трех платиновых термометров, градуированных в точке льда, точках кипения воды и серы, помещена в термостат с однородной температурой, например 250 С. Все они покажут несколько различающиеся температуры при вычислении по одной и той же квадратичной интерполяционной формуле. Каждый из термометров является правильным и каждый дает точное значение по МТШ-27. Указанная разность показаний термометров и служит мерой неединственности определения МТШ-27. Таким образом, неединственность представляет собой совсем иную характеристику, чем невос-производимость , которая описывается расхождением результатов при последовательных измерениях одним и тем же термометром, возникающим в результате изменений характеристик самого термометра [c.45]

Шумовой термометр Борковского и Блалока, в котором В качестве источника шума использовалась платиновая прово- [c.119]

Рис. 3.20. Схема криостата Сетаса и Свенсона для магнитной термометрии [10]. А—вывод электрических проводов В — промежуточный экран С — термодатчик О — экран блока Е — вакуумная рубашка из латуни f—измерительные провода (3 — тепловые ключи Я — экран / — стержень из кварцевого стекла / — медные провода К — катушка L — нейлоновая ячейка М — экран из проволочной фольги N — радиационный экран из черной бумаги О — вакуумная рубашка из пи-рекса Р — переход медь—пирекс Q — высоковакуумная откачка / — вакуумная рубашка трубки, передающей давление 5 — образец с солью Т — германиевый термометр сопротивления и — медный блок V—платиновый термометр сопротивления — жидкий Не Z — откачка паров Не.

На практике в магнитной термометрии достигнуты большие успехи. На рис. 3.20 и 3.21 схематически показана аппаратура, которую использовали Сетас и Свенсон [10] для установления магнитной шкалы от 0,9 до 18 К. Эта шкала была принята за основу при установлении шкалы ПТШ-76 (см. гл. 2). Образец соли, приготовленный из порошка, помещался в немагнитную нейлоновую капсулу, которая поддерживалась стержнем из кварцевого стекла, прикрепленным к медному блоку. Температура блока измерялась германиевым и платиновым термометрами сопротивления. Медный блок имел полость, куда зали- [c.127]

Рис. 3.22. С хема криостата Гью-гена и Мичела для газового термометра с измерением диэлектрической проницаемости [30]. А — изотермический экран из меди с высокой теплопроводностью В — блок с термометрами из меди с высокой теплопроводностью, =10 см, й=10 см С — ячейка конденсатора (одна или две) О — отверстия для железородиевых, платиновых и германиевых термометров сопротивления Е — холодный вентиль (один для каждой ячейки) Е — герметичный вывод измерительных проводов О — радиационный экран Н — вакуумная рубашка из нержавеющей стали, =17,5 см, уплотняющаяся с помощью индиевой прокладки / — манометрическая трубка из нержавеющей стали, =1,5 мм, проходящая внутри главной откачной трубы, = =37,5 мм /- теплоотвод от / К — термопара Ацре/хромель (одна из четырех вдоль трубки/).

СОСТОИТ из трех частей а) нижний, охлаждаемый газом теплообменник 4, к которому припаяна медная трубка 5, образуюп ая наружный тепловой экран. Это устройство нагревается угольным нагревателем 6, его температура поддерживается регулятором с помощью миниатюрного платинового термометра сопротивления ба [c.156]

Провода приведены в тепловой контакт с элементами 16 и 17. Терморегулирование осуществляется внешним электронным регулятором с помощью угольного сопротивления-нагревателя 19 и платинового термометра сопротивления 18. Теплостоком для [c.158]

Герметичные ячейки, подробно здесь рассмотренные, приспособлены для градуировки термометров капсульного типа. Для градуировки стержневых термометров в тройной точке аргона, являющейся в настоящее время альтернативной точке кипения кислорода, создана эквивалентная герметичная ячейка [14]. На рис. 4.21 показана такая ячейка вместе с устройством для охлаждения и реализации тройной точки аргона. Пр и комнатной температуре давление аргона в ячейке составляет около 56 атм. Она заполнена аргоном таким образом, чтобы в тройной точке нижняя чаеть ячейки была заполнена твердым или жидким веществом. В процессе работы ячейка первоначально погружается в жидкий азот так, чтобы аргон замерзал в ее нижней части. Когда это происходит, ячейка полностью заливается азотом. Затем сосуд с азотом герметизируется и в нем устанавливается давление, соответствующее температуре тройной точки аргона (83, 798 К). Для этой цели в верхней части сосуда имеется клапан. При такой процедуре давление азота возрастает от 101 325 Па при 77,344 К до 130 кПа при 83,798 К. Этим методом можно реализовать тройную точку аргона, используя для наблюдения за ней стержневой платиновый термометр. Для уменьщения влияния неоднородности температуры ванны жидкого азота ячейка покрывается слоем пенопласта. Точность реализации тройной точки аргона описанным методом не столь высока, как в ячейках для капсульных термометров, из-за недостаточной однородности температурного поля ванны. Тем не менее она находится в пределах 1 мК, и поэтому ячейка типа показанной на рис. 4.21 представляется хорошим конкурентом аппаратуре для реализации точки кипения. кислорода. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...