Обычный платиновый термометр сопротивления

ОБЫЧНЫЙ ПЛАТИНОВЫЙ ТЕРМОМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЯ [c.107]

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]

Достижима точность платиновых термометров сопротивления 0,001° С при измерениях от О до 100° С 0,01° С в интервале от 100 до 500° С при температурах 1000° С — не выше 0,1—0,2° С. В интервале от —190 до 660° G обычно легко достижима точность термометров сопротивления порядка 0.02—0,08° С. [c.5]

Значения постоянной В для различных типов полупроводниковых сопротивлений могут сильно различаться. Но для термисторов промышленного изготовления В обычно леЖит в пределах 17(Ю—6700 град , что соответствует температурному коэффициенту сопротивления при комнатной температуре от 2 до 8% на 1 град. Таким образом, температурный коэффициент сопротивления термистора много выше, чем температурный коэффициент платинового термометра сопротивления, составляющий лишь около 0,4% на 1 град. Высокая термометрическая чувствительность термисторов является их основным преимуществом перед термометрами сопротивления с чувствительным элементом из металлической проволоки. [c.127]

В настоящее время в калориметрах для определения теплоемкости при низких температурах чаще всего используют платиновые термометры сопротивления. Такие термометры градуируют вне калориметра так, как это принято для образцовых термометров. В области Международной практической температурной шкалы градуировка обычно проводится по постоянным точкам, а в интервале 10—90° К —путем сличения показаний термометра с групповым эталоном. Требования к чистоте платины и все предосторожности при изготовлении термометра совпадают с требованиями, предъявляемыми к образцовым термометрам (I, гл. 1). Схематическое изображение одного из подобных термометров приведено в первой части этой книги (I, рис. 23). Термометр такого типа обычно вставляют в ячейку, находящуюся в центре калориметра. [c.302]

Контейнер со всех сторон закрыт тонким медным чехлом 12, который образует вместе с ним, его содержимым и нижней частью трубки 2 калориметрическую систему. Таким образом, собственно калориметр является двухстенным. Он окружен двухстенной же защитной оболочкой 13, на внешней стенке которой имеется нагреватель Яг. Защитная оболочка калориметра состоит из двух частей — нижней и верхней. Нижняя ее часть окружает калориметрический сосуд. Верхняя же часть оболочки значительно больше, чем обычно бывает в калориметрах для измерения истинных теплоемкостей. Это объясняется, во-первых, необходимостью точного учета теплообмена по трубке 2, служащей для отвода пара, в связи с чем целесообразно окружить часть этой трубки защитной оболочкой. Во-вторых, в описываемом калориметре важную роль в измерении температуры калориметра и определении поправки на теплообмен играет массивное медное кольцо 14, которое служит блоком для измерения и сравнения температур. По условиям измерений важно, чтобы это кольцо находилось при постоянной температуре, поэтому оно расположено над калориметром внутри верхней части защитной оболочки. К массивному кольцу 14 припаяны внизу две толстостенные медные трубки 15, в которые вставляются два платиновых термометра сопротивления. Один из термометров является рабочим, а другой может служить для проверки его градуировки. В неглубоком пазу на боковой поверхности кольца 14 расположен нагреватель Яз, который может быть использован для поддержания постоянства температуры кольца. [c.364]

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]

Таким образом, применение малоинерционного платинового термометра сопротивления с е = 2 — 3 с вместо обычно применяемого ртутно-стеклянного термометра с г = 7— 10 с позволит ие вводить поправок, связанных с необходимостью учета термической инерции термометра. [c.95]

Международная шкала температур представляет собой попытку воспроизвести термодинамическую стоградусную шкалу следующим методом. Выбирается ряд реперных точек, подлежащих измерению газовым термометром. Они выбираются так, чтобы, используя константу излучения 2 соответствующей величины, охватить область температур от —182,97 (точка кипения жидкого кислорода) до 1063°С (точка плавления золота) или более высоких температур. Между реперными точками в качестве интерполяционных инструментов используются платиновый термометр сопротивления и пла-тина-платинородиевая термопара. Термометр сопротивления применяется при значениях температуры от —182,97 до 660° С. Зависимость его сопротивления от температуры удовлетворяет обычному квадратичному закону постоянные определяются в точках льда, пара и серы для температур выше 0° С, тогда как четвертая реперная точка при —182,97° позволяет найти дополнительный член, необходимый для точного воспроизведения газовой шкалы ниже нуля. [c.44]

Для изготовления термометров сопротивления широко применяется платина, которая имеет высокую температуру плавления и химически инертна. Результаты измерений, полученных при помощи платиновых термометров сопротивления, характеризуются высокой воспроизводимостью. Использование современной техники позволяет создавать компактные термометры сопротивления (диаметром до 1 мм), которые обладают малой тепловой инерционностью благодаря их незначительной теплоемкости. Химически инертная платиновая проволока легко отжигается и калибруется. Платиновые термометры сопротивления обычно имеют стандартное сопротивление 100 Ом при 273 К. Зависимость сопротивления этих термометров от температуры приведена в справочных таблицах. Результаты измерений с погрешностью 0,5 К при измерениях температур до 250 °С получают без предварительной калибровки для обеспечения более точных измерений необходимо либо проводить дополнительную калибровку, либо использовать другие, более точные термометры. Так как сопротивление платины в области комнатных температур изменяется всего на 0,4% на 1 К, сопротивление и, следовательно, сила тока и разность потенциалов в используемом термометре должны быть измерены с очень большой точностью. При измерении с такой точностью следует обращать внимание на внешнее сопротивление проводников (например, контуров моста), на влияние паразитных термоэдс, возникающих в местах спайки и соединительных клеммах, и дополнительного нагревания платинового сопротивления измеряющим током. Дополнительное нагревание термометра сопротивления приводит к тому, что измеренная температура оказывается выше истинной. Это один из самых существенных источников погрешностей в результатах калориметрических экспериментов при использовании платиновых термометров сопротивления. [c.21]

Таким образом, термопары - идеальные измерительные инструменты для определения очень малых разностей температур. Их используют во многих калориметрах. При температурах выще 1300 К для абсолютного измерения температуры термопары обычно заменяют термометрами сопротивления (кроме платиновых), так как точность термопар при этих температурах снижается. [c.25]

Сопротивление платинового термометра измеряют обычно потенциометрическим способом (принципиальная схема представлена на рис. 3.13). [c.193]

Температура таких калориметров в большинстве случаев измеряется термометром сопротивления. Наиболее часто в настоящее время употребляются герметичные платиновые термометры, которые вставляются в специальные ячейки, обычно впаянные в дно калориметра. Хороший тепловой контакт термометра со стенками ячейки обеспечивается легкоплавким сплавом или тонким слоем вакуумной смазки. [c.202]

Наряду С термометрами, вьшускаемыми серийно, в обращении существуют также термометры нестандартных типов, к числу которых относятся эталонные и образцовые платиновые термометры. Последние изготовляются обычно с сопротивлением [c.83]

В последней, пятой, статье этого раздела приведены таблицы для перевода показаний термометра сопротивлений в градусы Международной шкалы. Эти таблицы дают возможность избавиться от громоздких расчетов, проводимых обычно методом последовательных приближений. Здесь следует отметить, что таблицы, приведенные в этой статье, вместе с таблицами, вычисленными П. Г. Стрелковым для температур ниже 0° С, позволяют значительно сократить время и труд при переводе показаний платинового термометра в градусы температуры во всей области применения термометра сопротивлений, предусмотренной Положением о Международной шкале . [c.11]

Конструктивно датчик (рис. 2.3.1) представляет собой рамку из изоляционного материала 1 с намотанной тонкой проволокой 2. В качестве изоляционного материала обычно используется фарфор, а проволока диаметром от 0,05 до 0,3 мм чаще всего изготовляется из платины. Такие платиновые датчики сопротивления обеспечивают высокую стабильность измерений и надежную работу термометра. К их недостаткам можно отнести сравнительно большую инерционность, что не позволяет с необходимой точностью вести измерения быстро меняющейся температуры. Кроме того, такие датчики обычно имеют значительные размеры, что позволяет определять ими только среднюю температуру в некоторой области потока. [c.82]

Коэффициент теплопроводности жидкостей измеряется обычно каким-либо из двух методов. По первому методу жидкость помещают между цилиндрическими поверхностями, а по второму — между плоскопараллельными. Коэффициент теплопроводности выражается в ккал см я град) или в ккалЦм ч град или в соответствующих британских единицах. Недавно разработан удобный и надежный метод определения коэффициента теплопроводности. По этому методу измеряется количество тепла, необходимого для повышения температуры данного количества жидкости на заданное число градусов в точно определенных условиях испытания. Измерительный прибор представляет собой пробирку из свинцового стекла в пробирку (вдоль продольной оси) впаяна прямая платиновая нить. К концам нити припаяны выводы для подачи напряжения таким образом, прибор подобен обычному платиновому термометру сопротивления. Сопротивление нити можно измерять при помощи стандартного измерительного моста. Такой метод обеспечивает исключительно хорошее совпадение расчетных и измеренных значений для некоторых широко применяющихся органических жидкостей и для ряда продуктов, перспективных с точки зрения их использования в качестве жидкостей для гидравлических систем. Разработан также метод определения коэффициента [c.111]

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]

Основной элемент установки — толстостенный сферической формы пьезометр из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, который имеет наружный диаметр 140 мм, внутренний 62 мм и объем 123 см при Т = 293,15 К и Р — 1 бар. Температура в опытах измерялась двумя образцовыми платиновыми термометрами сопротивления с применением потенциометров Р-348 и Р-309 с погрешностью (0,01—0,02) К. Избыточные давления измерялись образцовыми грузопоршневьши манометрами МП-600 (класса 0,01) и МП-60 (класса 0,05). Все операции взвешивания производились на аналитических весах 1-го класса точности типов ВМ-20-М и АВД-200. Максимальная суммарная относительная ошибка определения удельных объемов составляет не более 0,1%, что подтвердилось опытами с обычной водой и толуолом. [c.80]

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 настоящее время в СССР выпускаются также так называемые лепестковые платиновые термометры сопротивления. Преимущество этих термометров состоит в том, что их инерция значительно уменьщена по сравнению с инерцией термометров обычного типа. Это достигается прикреплением к чувствительному элементу двух упругих пластинок (лепестков) из красной меди или серебра. Поперечное сечение лепесткового термометра, помещенного в защитную алюминиевую трубку, представлено на рис. 12. [c.79]

Изменение температуры калориметрического блока в процессе смешения измеряется двумя платиновыми термометрами сопротивления. Измерения проводятся по мостовой схеме с помощью прецизионного моста МОД-54 класса точности 0,01. Напряжение сигнала, снимаемое с диагонали моста, усиливается фотоусилителем и подается на самопишущий потенциометр СКВТЕЫ. Напряжение в схеме питания фотоусилителя стабилизировано. Измерения проводятся в режиме частично уравновешенного моста. Применение этой схемы позволило получить чувствительность порядка 0,0002 град на одно деление прибора. Погрешность определения А/ по описанной схеме установлена экспериментально по образцовым сопротивлениям и по разбалансу моста. При обычной величине А/, равной 0,3—0,5 град, относительная ошибка составляет -1%. [c.72]

Ниже приводятся сведения о работах, проведенных в Национальной физической лаборатории с целью достижения наилучшей возможной воспроизводимости МШТ. Примером точности, которой удалось достичь при работе с оптическим пирометром с исчезающей нитью, является работа Барбера [31], проводившего градуировку платино-платинородиевой термопары во всей области температур от 0°С до точки плавления платины. В области от 630,5 до 1063° С применялся обычный квадратичный закон изменения термо-э.д.с. с температурой, ниже этой области термопара сравнивалась с эталонным платиновым термометром сопротивления, а выше — с эталонным оптическим пирометром. [c.29]

Из кривых, приведенных на фиг. 1, можно видеть, что сопротивления термисторов обычно велики. Температурный коэффициент сопротивления термисторов имеет отрицательный знак, а абсолютная величина его часто на несколько порядков больше температурного коэффициента сопротивления платиновых термометров при тех же температурах. Большая чувствительность термисторов позволяет применять для измерения температур простые мосты и потенциометрические схемы, тогда как при использовании платиновых термометров сопротивления аналогичные измерения потребовали бы специального измерительного оборудования. Большая величина сопротивления термисторов упрощает проблему подводящих проводов. Это обстоятельство позволяет удалять термисторы от измерительных схем или использовать, где это необходимо, подводящие провода с плохой теплопроводностью и электропроводностью. В результате небольших габаритов и небольшой теплоемкости термисторы имеют меньшее время релаксации, чем другие термометры сопротивления, что удобно при измерении быстро меняющихся температур. Кроме того, термисторный термометр легче привести в тепловой контакт с объектом, температура которого измеряется. [c.166]

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]

Для контроля температуры применяются широко известные термометры ртутные, манометрические, сопротивления (термисторы, полупроводниковые диоды и транзисторы, медно-платиновые), термопары. Сведения о них имеются в технической литературе [63], и всегда можно выбрать прибор с необходимыми характеристиками. Кроме обычных показывающих термометров, на стенде нужно иметь термосигнализаторы, которые сигнализируют, если действительная температура выходит из заданных пределов. Кроме того, на стендах применяются терморегуляторы, которые работают вместе с теплообменниками и автоматически поддерживают температуру рабочей жидкости в заданных пределах [70]. [c.61]

Большое сопротивление термистора также во многих случаях является положительным фактором при измерении температуры, так как благодаря этому измерение сопротивления термистора может проводиться со значительно меньшей абсолютной точностью, чем, например, измерение сопротивления платинового термометра. Так, для того чтобы измерять температуру с точностью 0,001°, сопротивление стоомного платинового термометра при 25° необходимо измерять с точностью 0,0004 ом, а сопротивление десятиомного платинового термометра — с точностью 0,00004 ом. Сопротивление же термистора при тех же условиях обычно бывает достаточно измерять с точностью 1— 5 ом. Например для термистора, параметры которого приведены в табл. 9, измерение сопротивления при 25° с точностью 2 ом соответствует точности измерения температуры 0,001°. При таких сравнительно невысоких требованиях к абсолютной точности для измерения сопротивления термисторов вполне могут быть использованы обычные мосты промышленного изготовления, например МТБ, так как непостоянство переходных сопротивлений контактов в декадах моста в этом случае не может заметно сказаться на измерениях. В применении сложных и дорогих термометрических мостов при работе с термисторами нет никакой необходимости. [c.128]

Термометры для калориметрии при температурах ниже точки кипения кислорода выполняются по типу Мейерса в платиновых гильзах (защитных оболочках) диаметром 5,5 мм и длиной 48 мм>). Поскольку при работе эти термометры обычно монтируются в калориметрах с помощью мягкого припоя, обеспечение теплопроводности с внешней поверхностью защитной оболочки в данном случае не является проблемой. Платиновые провода герметично пропускаются через стеклянный колпачок, который закрывает конец платиновой гильзы. В точке кипения серы стекло становится проводящим, вследствие чего, не обеспечивается достаточная изоляция выводов и, следовательно, увеличивается трудность градуировки термометра при этой температуре. Электропроводность стеклянной изоляции в термометрах сопротивления этой конструкции обсуждалась Хогом [7]. Чтобы обеспечить тепловой контакт между чувствительным элементом и оболочкой в этих термометрах при температурах ниже или близких к 10°К, оболочки термометров наполняются свободным от водорода гелием, содержащим незначительное количество кислорода. [c.116]

П. температуры. Важнейшие физ. явления, на основе к-рых темп-ра преобразуется в механич. величины и электрич. сигналы а) Расширение тел при нагревании чувствительным элементом служит обычно биметаллич. пластина, б) Расширение газов или жидкостей при нагреве, испарение жидкостей. Макс. рабочая темн-ра для обеих групп П. 400—450° С. в) Изменение сопротивления металлов и полупроводников нри нагреве (см. Термюметр сопротивления, Термистор)-, темп-рный диапазон П. этой группы — от гелиевых темп-р (для полупроводниковых термо метров из германия) до 750° С для платиновых термометров и до 1200° С и выше для спец. высокотемпературных термисторов, г) Появление термоэдс при нагреве спая двух проводников для термопары нла-тина-нлатинородий макс. темп-ра 1000° С. д) Изменение интенсивности излучения тел при нагреве (см. Пирометр). [c.195]

Конструктивно термохимические детекторы выполняются аналогично катарометрам. В качестве чувствительного элемента применяется платиновая нить диаметром 0,05 мм (хроматографы ГСТ-Л, ХТ-2М, ХТХГ н др.), которая одновременно выполняет две функции — катализатора реакции горения и термометра сопротивления, передающего сигнал изменения температуры элемента вследствие реакции горения. Элемент из платиновой проволоки обычно изготовляется в виде спирали сопротивлением 0,6—1,0 Ом и нагревается до рабочей температуры 700—SOOT . Газом-носителем служит воздух. Негорючие газы, содержащиеся в анализируемой смеси, также могут быть определены с помощью термохимического детектора — в этом Случае детектор работает как катарометр. [c.211]

При изготовлении термометра проволока наматывается спиралью и распределяется на четыре секции внутри стеклянных трубочек. Токовые и потенциальные выводы изготавливаются из чистой платины и привариваются к концам железородиевой спирали. Затем вся сборка отжигается при 700 °С, помещается в платиновый кожух, который заполняется гелием под давлением 30 кПа и герметизируется стеклянной головкой, сквозь которую пропущены выводы. Выпускаемые в настоящее время термометры имеют длину 40 или 60 мм при диаметре 5 мм. Обычно предпочитают пользоваться термометрами большего размера, поскольку они имеют более высокое сопротивление [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...