Термометрия вторичная

Методы получения высоких и низких температур и соответствующие методы установления температурных шкал в этих областях весьма различны. В области от 1063° С до 10° К основным инструментом, воспроизводящим термодинамическую температуру, служит газовый термометр. Вторичными термометрами, на которые наносится термодинамическая шкала, для этой области температур обычно служат платиновые термометры сопротивления (10° К—630° С) и платино-платинородие-вые термопары (630—1063° С). [c.6]

Вводная глава книги содержит краткое обсуждение понятия температура , обзор истории термометрии и вскрывает важное различие между первичной и вторичной термометриями. В гл. 2 рассматриваются истоки известных международных соглашений о термометрии, обсуждаются развитие и современное состояние Международной практической температурной шкалы. В гл. 3 рассмотрены главные методы измерения термодинамических температур, к которым относится газовая термометрия, акустическая термометрия и шумовая термометрия. В гл. 4 описаны реперные точки температуры, тройные точки и точки кипения газов, точки затвердевания и сверхпроводящие точки металлов. Здесь же рассмотрены требования к однородности температуры при сравнении термометров. Три последующие главы посвящены основным методам практической термометрии, термометрам сопротивления, термопарам и термометрии по излучению. Во всех главах, в том числе и во вводной, даны не только физические основы методов высшей точности, применяемых в эталонных лабораториях, но и их подробное описание. Приведены также примеры измерений температуры в промышленных условиях. Книга завершается краткой главой о ртутной термометрии. Каждая глава дополнена обширной библиографией. [c.9]

Из всего сказанного с очевидностью следует, что каждый из методов определения / или к может быть использован для измерения Т, как только указанные величины становятся известными. Отсюда вытекают понятия первичной и вторичной термометрии и ясно, каким образом можно обеспечить независимо от типа используемого термометра согласованность численных значений измеренных Т. [c.28]

Первичная и вторичная термометрия [c.33]

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]

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]

Каждый прибор состоит из двух частей первичной, воспринимающей действие измеряемой среды, и вторичной, показывающей, снабженной шкалой с делениями. Так, например, в термометре воспринимающей частью является шарик с ртутью, а показывающей — столбик ртути в капиллярной трубке со шкалой в градусах. [c.150]

Сечение электрических проводов, соединяющих вторичный прибор с термометром, должно быть не менее [c.142]

В отличие от термопар для термометров сопротивления измеряемая температура отсчитывается непосредственно (на вторичном приборе), без последующего введения поправки на температуру свободных концов. [c.143]

Температура горячей воды, поступающей к соплам, измерялась двумя термометрами сопротивления ЭСМ-0,3 и одним ртутным термометром (для контроля), помещенным в гильзу, врезанную в магистральный трубопровод и заполненную машинным маслом температура охлажденной воды — такими же элементами сопротивления и ртутными термометрами в каждой секции. Элементы сопротивления подключались к вторичному прибору КСМ-4 по трехпроводной схеме. Герметизация места подключения элемента обеспечивалась заливкой эпоксидным компаундом. Для повышения точности замеров элементы ЭСМ-0,3 были протарированы, при подключении их к прибору были подобраны корректирующие сопротивления, что обеспечило запись температур с точностью 0,2° С. [c.45]

Кроме первичных точек, в Положении о МШТ зафиксированы также температуры ряда вторичных реперных точек, которые могут использоваться в различных случаях. В частности, в их число входит температура равновесия между льдом и водой, насыщенной воздухом,— точка плавления льда, для которой зафиксировано значение 0°С. Эта точка очень часто применяется в лабораториях для тарировки термометров различных типов, так как она осуществляется гораздо проще, чем тройная точка воды. [c.83]

Погрешности контактных измерений температуры. Метрологическое обеспечение термометров сопротивления и термопар реализуется по поверочным схемам (ГОСТ 8.083—73). Погрешности измерения температуры складываются из двух основных видов 1) преобразования температуры в непосредственно измеряемую вторичную физическую величину [70] 2) измерения вторичной физической величины. [c.64]

В качестве датчика температуры при измерении расхода вещества и тепла могут непосредственно использоваться термометры сопротивления и термоэлектрические термометры (термопары), а также датчики манометрических термометров и вторичных приборов потенциометров и мостов. Термометры сопротивления и термопары выпускаются приборостроительными заводами различных модификаций в зависимости от предела измеряемой температуры, длины части, погружаемой в измеряемую среду, градуировки, инерционности и т. д. [c.43]

Схема тепломера сжигаемого газа с использованием потенциометрических датчиков-реохордов вторичных приборов показана на рис. 3-12. Датчиком температуры газа является термометр сопротивления Rt, а датчиком теплоты сгорания газа служит прецизионный потенциометр R р типа ПТП, встраиваемый во вторичный прибор [c.93]

На рис. 3-14,6 Л. 17] показана схема тепломера, решающего уравнение (3-45). Разность температур воды, измеряемая термометрами сопротивления T i и ТСг, преобразуется нормирующим преобразователем НП-2С в ток, который протекает по реохорду, вторичного [c.99]

Основными недостатками термометров сопротивления являются.-большая тепловая инерция, сложность устройства вторичных измерительных приборов, необходимость применения источника постоянного тока и невозможность использования их во взрывоопасных помещениях. [c.83]

В качестве вторичных приборов для измерения температуры термометром сопротивления используют измерительные мосты постоянного тока. Для уменьшения погрешности измерения при измерении сопротивления соединительных проводов вследствие изменения температуры окружающей среды применяют высокоомные термометры сопротивления с трехпроводной схемой их включения. [c.85]

Вторичными приборами, работающими с термометрами сопротивления, являются уравновешенные измерительные мосты, неуравновешенные измерительные мосты и логометры. [c.267]

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]

Одновременно с выбором средств измерений в зависимости от их метрологических и динамических характеристик должен стоять вопрос о минимальном и максимальном значениях измеряемой температуры, а следовательно, и о выборе шкалы прибора или диапазона преобразования нормирующего преобразователя. Это связано с тем, что допускаемые погрешности манометрических термометров, вторичных приборов и нормирующих преобразователей выражены в виде приведенных погрешностей в процентах от диапазона измерения (нормирующего значения). Вследствие этого для обеспечения наибольшей точности измерения желательно выбирать вторичный прибор по возможности с безнулевой шкалой, а нормирующий преобразователь — с безнулевым диапазоном преобразования, кроме того, максимальная измеряемая температура должна быть близка к верхнему пределу измерения или диапазона преобразования. [c.232]

В начале 18 в. появляются работы Фаренгейта и Амонтона, внесших важный вклад в термометрию, но в совершенно разных направлениях. Оба они заложили основы двух независимых направлений термометрии, каждое из которых во многих отношениях сохранилось неизменным до наших дней и которые мы коротко называем первичной и вторичной термометрией. Фаренгейт, по-видимому, был первым человеком, который научился изготавливать надежные ртутные термометры. Кроме того, в период между 1708 и 1724 гг. после дискуссий с датским астрономом Рёмером он разработал метод установления шкалы, основанный на двух фиксированных точках с делением интервала между ними на удобное число градусов. В конце концов он предложил шкалу, в которой одной из фиксированных точек служила температура человеческого тела, которую он принял за 96 градусов, второй фиксированной точкой была точка таяния льда 32 градуса. Используя шкалу, предложенную в 1724 г. (более подробное обсуждение см. в книге Миддл- [c.31]

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]

Примером вторичной термометрии, которая тем не менее Tia T весьма полезную информацию для первичной термометрии, служит магнитная термометрия. Магнитная термометрия очень тесно связана с первичной термометрией и обсуждается в гл. 3, посвященной в основном первичной термометрии. Магнитная термометрия не является первичной, поскольку в уравнение состояния входит до четырех постоянных, которые должны быть определены для конкретного термометра. Но после того, как эти постоянные будут найдены по другому термометру в некотором интервале температур, магнитная термометрия позволяет получить весьма надежные данные о гладкости результатов первичной термометрии. Смысл используемого понятия гладкость в данном контексте разъясняется в гл. 2. [c.35]

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]

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]

Для исследований открылась совершенно новая область температур, и, поскольку методика работы в области температур, получаемых адиабатическим размагничиванием, сильно отличается от методики работы при более высоких температурах, встретились новые экспериментальные трудности. Криостат, заполненный ожиженным газом, обладает многими достоинства-Аш, Между жидкостью и погруженным в нее объектом исследования имеется хороший тепловой контакт распределение температуры достаточно однородно, причем степень однородности можно улучшить путем перемешивания температура может поддерживаться постоянной при желаемом значении путем ре] улировапия давления, при котором кипит жидкость. Паразитный приток тепла вызывает лишь испарение жидкости при постоянной температуре и, паконец, упругость пара жидкости представляет собой удобный вторичный термометр, который может быть прокалиброван сравнением с газовым термометром. Все эти преимущества при использовании парамагнитной соли в качестве охлаждающего вещества теряются. В последнем случае приток тепла приводит к повышению температуры, и, поскольку парамагнитная соль при более низких температурах обладает очень незначительной i еплопроводностью (см. п. 19), этотприток тепла может заметно нарушить однородность распределения температуры. По той же причине качество теплового контакта между солью и объектом исследования при более низких температурах вызывает сомнение. В области температур, достигаемых размагничиванием, определение термодинамической температуры само по себе становится серьезной задачей. [c.424]

Обычно в термометрии более высоких температур непосредственные измерения производятся на вторичном термометре . Таковым в основном служат вещества, обладающие свойствами, которые легко поддаются измерению и которые сильно зависят от температуры и однозначно ею определяются. Термометр эмипрически калибруется в соответствпи с абсолютной шкалой температур. Для измерений он приводится в тепловой контакт [c.438]

Применение отдельного вторичного термометра в области температур ниже 1° К невозможно, поскольку при низких температурах тепловое равновесие достигается с большим трудом (см. п. 2). Задача решается крайне просто, если использовать завпсящее от температуры свойство самой соли (в этом случае сама соль является вторичным термометром) такое свойство мы будем называть термометрическим параметром . Однако в этом случае возникает необходимость повторять калибровку параметра в соответствии термодинамической шкалой температур не только для каждой повой исследуемой соли, но такн е и для различных образцов одпон и той же соли, ибо получаемые на нпх результаты не всегда являются идентичными. Иногда даже данные, полученные па одном и том же образце соли в различных гелиевых экспериментах, несколько отличаются друг от друга. [c.439]

Для измерения температуры термометром сопротивления в комплекте с вторичным прибором — потенциометром — требуется время от нескольких десятков секунд в простых схемах (рис. 3.13) ДО НеСКОЛЬКИХ МИНуТ В бОЛбб сложных (рис. 3.14). Понятно, что это связано с достижением высокой точности измерения температуры. В лабораторной практике нередко (чаще в учебных лабораториях) встречаются задачи, когда необходимо результат ПО [c.110]

Частные ошибки лри измерении температуры термометрами сопротивления обусловливаются изменением элек. трического сопротивления проводников, вызва нным коррозией их или механическими повреждениями, неточностью регулировки прибора, изменением сопротивления линий, соединяющих термометр с вторичным прибором, неправильно выбранной глубиной погружения термометра в измеряемый поток и пр. Для уменьшения погрешности измерений вторичные приборы должны быть хорошо защищены от теплоизлучающих поверхностей и вибраций. [c.143]

Погрешность измерения сопротивления чувствительного элемента термометров определяется схемой измерения и вторичным измерительным прибором. Так, при компенсационных схемах погрешность менее 0,02%, при использовании переносных мостов — 0,057о Д я показывающих и самопишущих приборов [c.61]

Например, для управления энергоблоком мощностью 800 МВт используется информация от 1000 датчиков с унифицированным выходом, измеряющих давления, разрежения, перепады давления, уровни и другие параметры, от 800 термоэлектрических термометров и термометров сопротивления с преобразователями и 200 двухпозиционных органов, механизмов и устройств. На блоке установлено около 500 различных показывающих или регистрирующих вторичных приборов. Система автоматического регулирования включает более 120 контуров и компонуется примерно из 1000 регулирующих блоков систем Каскад и АКЭСР. [c.477]

Из-за незначительной зависимости энтальпии от давления прибор, 1вычисляющий энтальпию по (2-86), некритичен к классу точности датчика давления. Так, применение датчика давления ИДФ класса 2,5 вместо датчика МЭД класса 1,0 дает увеличение погрешности энтальпии всего на 0,05%. Это объясняется слабо выраженной зависимостью энтальпии от давления. Наибольшее влияние на точность измерения энтальпии имеет класс базового вторичного прибора и класс термометра. [c.56]

X К Р- Датчиком температуры пара является термометр сопротивления Rt. В качестве датчика давления используется ферродинамический индикатор давления ИДФ, рамка преобразователя которого 9 выдает напряжение, пропорциональное давлению. Давление будет вводиться с большей точностью при использовании манометра с дифференциально-трансформаторным датчиком типа МЭД (рис. 3-5,6). Подключение манометра МЭД в схему рис. 3-5,а показано одноименными зажимами а, б, в, г. Для возможности включения первичной обмотки датчика МЭД последовательно с обмоткой возбуждения компенсирующего преобразователя ПФ4 вторичного прибора тепломера обмотка датчика МЭД шунтируется сопротивлением 7 = 180 ом. Для введения постоянного числа ki [см. (3-2)] плунл<ер датчика МЭД или рамка ИДФ смещаются на соответствующую расчетную величину. [c.80]

ПИЯ схемы рис. 3-4. В качестве дифманометра-расходо-мера и манометра могут использоваться любые вторичные приборы с выходными реостатными датчиками-реохордами (ЭПИД, ДС, ДПР и т. д.), а в качестве термометра — автоматический мост или потенциометр с выходным датчиком-реохордом. [c.87]

В 1[Л. 59] приведена схема паромера, использующего один датчик температуры (термометр сопротивления) и один датчик давления (манометр с вторичным прибором и ферродипа мическим преобразователем) для одновременного ввода значения плотности пара в два дифмаяометра-расходомера. Это достигается включением на обмотку смещения выходного ферродинамического преобразователя одного из дифманометров делителя с термометром сопротивления. Указанная схема паромера может применяться, например, для измерения расхода пара, идущего из части высокого давления турбин в пром-перегреватели котлов. [c.151]

Ртутный вакуумметр обладает существенным иедостатком — его показание нельзя передать дистанционно. Для передачи измеренного вакуума на БЩ используются пружинные вакуумметры с электрической дистанционной передачей показаний. Они обладают несколько меньшей точностью по сравнению с ртутным вакуумметром. Широко распространено измерение давления пара в конденсаторе по его температуре. Температура пара в выхлопном патрубке ta измеряется термометром сопротивления с установкой вторичного самопишущего прибора на БЩ. Давление, соответствующее измеренной температуре пара, находится из таблиц насыщенного водяного пара. На рис. 4-9 приведен переводной график для наиболее распространенных в эксплуатации пределов in. [c.72]

При объяснении системы автоматизации водогрейных секционных котлов по модернизированной схеме института Мосгаз-проект преподаватель сообщает, что к схеме Мосподземпроекта внесены следующие добавления клапан питания системы отопления для автоматического поступления в нее воды, когда давление в системе из-за недостатка воды падает регулятор подачи вторичного воздуха в топку, на мембрану которого воздействует импул давления газа перед горелками соленоидный электромагнитный клапан, помещаемый на газопроводе запальной горелки связан с манометром, электроконтактным термометром и с сигнализатором падения разрежения. [c.141]

Магн. термометр на основе парамаги. соли является вторичным. Его калибруют, определяя константы в законе Кюри пли Кюри — Вейса др. методом по другому термометру), обычно в области темн-р 2—О,,5 К. Точность измерения магн. темп-ры в этом диапазоне не превосходит 0,1%. [c.663]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...