Термометр стержневой

Рис. 8.1. Основные элементы ртутно-стеклянного термометра стержневого типа. Для термометров, имеющих основную шкалу, не включающую температуру точки льда, может быть предусмотрена вспомогательная шкала, содержащая эту температуру. Отметка глубины погружения предусмотрена только для термометров частичного погружения. В газонаполненных термометрах предусмотрена расширительная камера для предохранения от чрезмерного давления при их работе на верхнем пределе диапазона применения, а также в других термометрах для избежания поломки при перегревах. 1—резервуар 2—-корпус 3 — камера сжатия 4 — расширительная камера 5 — основная шкала 6 — отметка глубины погружения 7 — вспомогательная шкала.

Рис. 4.21. Герметичная ячейка тройной точки аргона, применяющаяся для градуировки стержневых термометров. / — термометр 2 — ячейка из нержавеющей стали 3— трубка для термометра 4 — пенопласт 5 — твердый аргон 6 — жидкий азот 7 — вход газообразного гелия 8 — манометр 9 — вентиль 10 — заливочная трубка II — сосуд Дьюара [14].

При точных измерениях температуры с помощью стержневых термометров одна из главных проблем заключается в заметной зависимости показаний термометра от глубины погружения. Не слишком хороший тепловой контакт между измерительным элементом и окружающей средой, а также эффекты теплопроводности и излучения вдоль термометра, приводят к тому, что прибор приходится погружать очень глубоко. Из [c.210]

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

Проверка адекватности погружения стержневого термометра в реперную точку затвердевания металла проводится путем измерения изменений температуры затвердевания в зависимости от глубины. Вертикальный градиент температуры затвердевания, рассчитанный на основе уравнения Клаузиуса — Клапейрона, был найден равным 5,4 27 и 22 мкК-см- для сурьмы, цинка и олова соответственно. В реперной точке затвердевания вертикального устройства, подобного показанному на рис. 4.25, разность температур между верхней и нижней частями слитка в процессе затвердевания максимальна для цинка и достигает 0,3 мК. Поскольку измерение влияния гидростатического давления на точку затвердевания требует постоянного выведения термометра из слитка по мере затвердевания последнего, здесь могут использоваться лишь термометры, погружаемые на глубину большую, чем минимальная глубина погружения для обеспечения заданной точности измерения. Из рис. 5.15 можно заключить, что для измерения гидростатического эффекта на длине 8 см высота слитка должна составлять 20 см. А если учесть еще и требования к тепловому контакту термометра со средой, то высота слитка для цинка должна при этих условиях составлять 23 см. [c.214]

Рис. 9.8. Стержневой платиновый термометр сопротивления для измерения криогенных температур

К дилатометрическим термометрам относятся стержневой и пластинчатый (биметаллических ) термометры, действие которых основано на относительном удлинении под [c.75]

Рис. 2-7. Дилатометрические термометры. а стержневой б — пластинчатый.

Стержневой термометр (рис. 2-7, а) имеет закрытую с одного конца трубку 1, помещаемую в измеряемую среду и изготовленную из материала с большим коэффициентом линейного [c.76]

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]

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]

Рис. 5.13. Стержневой платиновый термометр сопротивления, предназначенный для использования в диапазоне от —189 до 630 °С, длина 600 мм, наружный диаметр 7 мм (с разрешения фирмы Н. Tinsley Ltd).

При измерении высоких температур термометрами сопротивления существенными становятся также радиационные тепловые потери вдоль термометра. Для термометров, имеющих кварцевый кожух, световодный эффект (многократное отражение внутри стенок кожуха) приводит к погрешности до 80 мК при 600 °С [22]. К счастью, тепловые потери за счет внутренних отражений легко ослабить, обработав пескоструйным аппаратом внешнюю поверхность кожуха или зачернив ее, например, аквадагом на длину в несколько сантиметров сразу за чувствительным элементом (см. рис. 5.13). Этот прием теперь используется при изготовлении всех стержневых термометров, включая и термометры в стеклянном кожухе, предназначенные для использования выше точки плавления олова (-230 С). [c.213]

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]

Решение многих вопросов современной техники связано с изучением температурных полей и напряжений в многоступенчатых элементах конструкций. Такие задачи, в частности, возникают при изучении технологических процессов сварки разнотолщинных пластин и оболочек, стержней различных диаметров термопрочности металло-стеклянных спаев ножек стеклянных оболочек электровакуумных приборов, содержащих металлические цилиндрические ступенчатые стержневые токоподводы термопрочности ступенчатых валов паровых и газовых турбин при исследовании и анализе погрешности измерения термометрами сопротивления низких температур, обусловленной теплопритоком по токовыводам и защитной арматуре. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...