Термометрия газовая

Тепловизоры — Схемы 136—138 — Характеристики 137, 140 Тепловые методы контроля 116—145 — Информационный параметр 116 — Классификация 116 Термоиндикаторы 128—130 Термометры газовые и жидкостные 123 — Основные параметры 124 [c.486]

Термоизоляционные материалы, допустимая температура 133—135 Термометр газовый 212, 213, 248 [c.895]

Созданные для этой цели приборы, в которых в качестве рабочего тела используется какой-либо определенный газ, называются газовыми термометрами. Газовые термометры создают либо с постоянным объемом рабочего резервуара, либо постоянного давления. В первом случае в зависимости от изменения температуры изменяется давление газа (уравнение (2.6 )), а во втором — изменяется объем газа (-уравнение (2.7 )). Более точные результаты дает газовый термометр постоянного объема. [c.17]

Магнуса правило 208 Манометрические термометры газовые 123, 125, 128 жидкостные 123, 125, 128 конденсационные 123, 125, 129 определение 123 [c.492]

Для наполнения манометрических термометров используются различные вещества, позволяющие в силу своих индивидуальных свойств охватить измерением тот или иной интер вал температур и обеспечить достаточную чувствительность прибора. При этом наибольшее значение имеет физическое состояние наполнителя. Рабочее вещество может находиться в виде газа, жидкости или системы из жидкости с ее насыщенным паром. Соответственно с этим различают три основных вида (манометрических термометров — газовые , жидкостные и паровые . [c.145]

Термодинамическое состояние 13 Термометр газовый 22, 77, 105, 136 Томсона (Кельвина) принцип 74, 90, 97, 103, 125, 127 Томсона Дж. Дж. уравнение 296 Третий закон термодинамики (теорема Нернста — Планка) 149, 170, [c.302]

Термометры газовые. Манометрические газовые термометры позволяют измерять температуру от —-150 до +600°С. В качестве рабочего вещества в газовых термометрах используется азот. Перед заполнением всей термосистемы термометра азотом термосистема и газ должны быть хорошо просушены. Длина соединительного капилляра этих термометров 0,6—60 м. [c.79]

Манометрические термометры (газовые и конденсационные) довольно широко используются для лабораторных и технических измере- [c.78]

К настоящему времени наиболее значительным шагом в этом направлении явилось создание Предварительной температурной шкалы 1976 г. от 0,5 до 30 К (ПТШ-76), текст которой введен в приложения при подготовке русского текста книги (приложение VII). Исследования, выполненные в ряде термометрических лабораторий, в том числе в СССР, показали, что такой термодинамический интерполяционный прибор, как магнитный термометр, позволяет обеспечить сходимость результатов измерений лучшую, чем 1 мК. Позднее результаты работы Национальной физической лаборатории Англии (НФЛ) с газовым термометром позволили уточнить значения термодинамических температур. Кроме того, было показано, что интерполяция с газовым термометром от 4,2 до 13,8 К возможна с отклонениями менее 0,5 мК (по отечественным данным <0,4 мК). [c.5]

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]

Выше было найдено, что РУ- б, где 0 — эмпирическая температура. Таким образом, для идеального газа Г — Э ). Поскольку для реального газа в пределе низких давлений произведение РУ и внутренняя энергия не зависят от давления при постоянной температуре, значения температуры, измеренные с помощью реальных газовых термометров, в пределе низких давлений пропорциональны термодинамическим температурам. Можно добиться того, чтобы значения Г и 0 были [c.19]

Примерно в то же время французский ученый Амонтон разработал газовый термометр постоянного объема. В качестве термометрического вещества он использовал воздух и нашел, что отношение самого большого летнего тепла к самому большому зимнему холоду в Париже составляет приблизительно б 5. Затем он пошел далее и заключил, что самая низкая возможная температура должна соответствовать нулевому давлению газа. Это можно считать первым шагом на пути изучения понятия температуры. Согласно Амонтону, мы можем определять температуру как величину, просто пропорциональную давлению газа, и таким образом для создания шкалы необходима лишь одна фиксированная точка. Несмотря на более раннюю работу Бойля и Мариотта, эта идея не была поддержана, по-видимому, по весьма веской причине — газовый термометр представлял собой слишком сложный прибор. Тогда не сумели понять, что созданная таким образом шкала содержит гораздо больший физический смысл, чем шкала Фаренгейта. [c.32]

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]

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]

ВИЛИ шкалу газового термометра постоянного объема, заполненного азотом, вплоть до точки кипения серы. Они получили для этой точки значение 444,70 °С в хорошем согласии с предыдущими результатами Каллендара и Гриффитса. [c.41]

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]

Вскоре после того как таблица ККТ-64 была рассчитана, рабочая группа ККТ предложила в 966 г. новую предварительную шкалу, где были учтены новые результаты измерений температуры кипения кислорода и тройной точки водорода, выполненные газовым термометром [34]. Эти рекомендованные значения реперных точек также приведены в табл. 2.3. [c.52]

Для измерения температуры в диапазоне от 100 до 650 °С применяют стеклянные жидкостные термометры расширения. Их недостатками являются большая тепловая инерционность, отсутствие дистанционной передачи и автоматической записи показаний. Температуры в диапазоне от -60 до -ь400 °С измеряют с помощью манометрических термометров — газовых или паровых. Преимуш ества данных приборов — малая стоимость, простота монтажа недостатки — инерционность, сложность ремонта гермосистемы, ограниченное рабочее давление измеряемой среды. Для автоматического контроля и управления температурными режимами технологических процессов используют термопары и термометры сопротивления. Эти приборы позволяют измерять температуры в диапазоне от 200 до 1800 °С. [c.176]

В других областях, где отсутствовали возможности применить термопары и радиационные пирометры, разработка и применение лазерных методов проводилась давно. При исследованиях горячей плазмы активные бесконтактные методы измерения температуры также начали применяться на 20-25 лет раньше [1.10], поскольку в этой области не было никакой возможности адаптировать традиционные методы из-за высокой тепловой нагрузки на термозонд, влияния распыляемого зонда на параметры плазмы, а также малой оптической толщины плазмы (при этом спектр излучения существенно отличается от равновесного). Десятки лет проводится термометрия газовых и плазменных потоков с высоким временным разрешением (нано- и микросекундный диапазоны) методами лазерной интерферометрии, спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС), лазерно-индуцированной флуоресценции, поскольку традиционные методы не обеспечивают такого быстродействия, какое достигается с помощью импульсных лазеров [c.10]

Повышению точности и достоверности будущей МПТШ способствует ряд достижений в измерительной технике. Характерная особенность термометрии состоит, как известно, в том, что температура может быть измерена только посредством некоторой шкалы, или, иначе говоря, только через измерения других аддитивных физических величин. Поэтому прогресс термометрии особенно сильно зависит от успехов в других областях измерительной техники. Отметим два достижения, оказавшие большое влияние на точную термометрию, развитие которой прослежено в книге Куинна. Это создание очень точных поршневых манометров для измерения давления порядка 0,1 МПа в газовых термометрах, и особенно совершенствование электроизмерительных приборов на основе трансформаторов отношений, позволивших поднять на качественно новый уровень магнитную термометрию и термометрию по сопротивлению. [c.6]

Отмеченные выше результаты работ с магнитными термометрами и газовым термометром НФЛ позволили найти, а затем устранить термодинамическое несоответствие известных температурных шкал по давлению паров Не и Не с температурной шкалой, лежащей выше 13,81 К- Недавно в КОЛ разработаны новые таблицы зависимости давлений насыщенных паров гелия от температуры, соответствующие температурам по ПТШ-76. Представляется весьма вероятным, что новая МПТШ будет иметь своей основой для воспроизведения температур ниже 4,2 К температурную зав-исимость давления паров гелия вплоть до температур порядка 0,5 К. В качестве реперных температур для этого интервала возможно также применение переходов сверхпроводник-нормальный металл в чистых веществах. Однако исследования последних лет показали, что эти устройства требуют чрезвычайно осторожного обращения и приписанные температуры переходов могут оказаться сдвинутыми на величину, превышающую 1 мК- Кроме того, материалы из разных источников обнаруживают различающиеся величины Тс, что затрудняет применение этого способа в МПТШ. [c.7]

В интервале температур от 4,2 до 13,81 К воспроизведение новой МПТШ будет, по всей вероятности, основано на термодинамическом интерполяционном термометре, таком, как газовый или магнитный, поскольку сходимость результатов измерений в этом случае оказывается очень высокой. [c.7]

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]

Газовую термометрию Шаппюи можно считать истоком современной термометрии. Работа выполнялась в специально построенной лаборатории с превосходной термостабилизацией помещения, хотя в ней и отсутствовало многое из того, что сегодня считалось бы необходимым. Основная задача Шаппюи состояла в градуировке лучших ртутно-стеклянных термометров по абсолютной (т. е. термодинамической) температуре. Первая часть работы состояла в детальном изучении газового термометра постоянного объема, заполнявшегося водородом, азотом и углекислым газом в качестве рабочего тела. Результатом были отсчеты показаний набора ртутно-стеклянных термометров Тоннело, четыре из которых были типа а и четыре усовершенствованного типа б со шкалой, расширенной до —39 °С. На рис. 2.1 представлены результаты Шаппюи для трех газов, полученные в период 1885—1887 гг. [15]. Сочетание превосходной воспроизводимости термометров Тоннело и чрезвычайной тщательности работы с газовым термометром позволило получить погрешность менее одной сотой градуса почти во всем интервале — действительно выдающееся достижение. [c.39]

В 1889 г. 1-я ГКМВ утвердила принятую МКМВ в 1887 г. шкалу водородного газового термометра постоянного объема, основанную на реперных точках плавления льда (О °С) и кипения воды (100 °С) и получившую название нормальной водородной шкалы в качестве международной практической шкалы. В описании шкалы указывалось начальное давление заполнения (1 м рт. ст. при о °С) и никаких поправок на отклонение свойств водорода от идеального газа не вводилось. По этой. причине шкала была названа практической . Она, очевидно, и не была термодинамической, поскольку наблюдалась зависимость результатов измерений от свойств рабочего газа. В гл. 3 будет подробно рассмотрено, каким образом отклонения от свойств идеального газа учитываются в газовой термометрии. Здесь же следует подчеркнуть, что для газового термометра постоянного объема, калиброванного в двух точках и примененного для интерполяции между ними, как это сделал Шаппюи, погрешности, вызванные неидеальностью газа, скажутся лишь в меру изменения самой неидеальности между реперными точками. Для водорода эти изменения от О до 100 °С неве- [c.39]

Продолжив работу в МБМВ, Шаппюи исследовал газовый термометр постоянного давления, заполнявшийся теми же тремя газами, и пришел к выводу, что термометр постоянного объема представляет собой более удобный практический стан- [c.40]

Рис. 2.1. Результаты измерений Шаппюи, показывающие расхождения температурных шкал газовых термометров, заполненных СОг, N2 и Нг. и ртутных термометров Тоннело. Все термометры градуировались в точках льда и кипения воды, интервал между которыми принимался равным 100 С.

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]

Некоторые различия значений, предложенных Каллендаром и принятых в МПТШ-68, связаны в основном с различием в чистоте веществ, а не с погрешностями газовой термометрии. Значение для алюминия — явная ошибка. [c.41]

Градуированным в О °С и 100 °С. Обе единицы градуса Кельвина— МПТШ-48 и °К термодинамический — могли совпадать в том и только том случае, если эти измерения с газовым термометром были абсолютно точны в определении значения —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. [c.50]

Это затруднение было преодолено в ревизии температурной шкалы 1968 г., когда единица температуры по практической и термодинамической шкалам была одинаково определена равной 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Единица получила название кельвин вместо градус Кельвина и обозначение К вместо °К. При таком определении единицы интервал температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды может изменять свое значение по результатам более совершенных измерений термодинамической температуры точки кипения. В температурной шкале 1968 г. значение температуры кипения воды было принято точно 100 °С, поскольку не имелось никаких указаний на ошибочность этого значения. Однако новые измерения с газовым термометром и оптическим пирометром, выполненные после 1968 г., показали, что следует предпочесть значение 99,975 °С (см. гл. 3). Тот факт, что новые первичные измерения, опираюшиеся на значение температуры 273,16 К для тройной точки воды, дают значение 99,975 °С для точки кипения воды, означает, что ранние работы с газовым термометром, градуированным в интервале 0°С и 100°С между точкой плавления льда и точкой кипения воды, дали ошибочное значение —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. Исправленное значение составляет —273,22 °С. [c.50]

Рис. 2.3. Расхождения шкал различных газовых термометров, послуживших основой низкотемпературной части МПТШ-68. ДГ — отклонение от среднего по четырем шкалам [45]. / —ВНИИФТРИ 2 —НБЭ 3 —НФЛ 4—ПУ.

В интервале б от О °С до 630,75 °С шкала определяется все тем же квадратичным уравнением Каллендара, исправленным с учетом новых значений температур реперных точек по результатам измерений с газовым термометром [54]. При использовании видоизмененного уравнения Каллендара вычисляется температура которая затем позволяет найти температуры по МПТШ-68 согласно формуле (10) [48], приведен- [c.54]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...