Вторичные приборы температур

Приборы для измерения  температуры классифицируются в зависимости от того, какой метод измерения положен в основу их конструкции: 
термометры, применяются для измерения температуры контактным методом. 
пирометры, применяются для измерения температуры бесконтактным методом.

Термометры технические жидкостные состоят из резервуара с термометрической жидкостью и соединенной с ним капиллярной трубкой. За капилляром располагается шкала в °C. Корпус прибора — стеклянный. При изменении температуры объем жидкости внутри прибора изменяется, вследствие чего столбик жидкости в капилляре поднимается или опускается пропорционально изменению температуры.

В качестве термометрической жидкости в термометрах расширения применяется: 
• ртуть при изменении температуры от -30°C до +600°C; 
• спирт при изменении температуры от -80°C до +80°C; 
• толуол при изменении температуры от -80°C до +100°C; 
• керосин при изменении температуры от 0°C до +300°C или другие органические жидкости.

Для удобства установки термометры изготавливаются прямые и угловые (под углом 90°, 120° и 135°). Для установки стеклянных термометров и предохранения их от повреждения применяются металлические оправы. В металлической оправеинертность термометра увеличивается. Для уменьшения времени запаздывания зазор между защитной оправой и хвостовиком заполняется техническим маслом (при температуре измерения до 150°С), медными опилками (при температуре свыше 150°С до 650°С).

Принцип работы дилатометрических  термометров основан на преобразовании измеряемой температуры в разность абсолютных значений удлинений двух стержней, изготовленных из материалов с различными термическими коэффициентами линейного расширения. Они применяются в устройствах сигнализации и регулирования температуры.

Работа биметаллических термометров основана на деформации биметаллической ленты при изменении температуры. Биметаллическая лента согнута в виде плоской или винтовой спирали, один конец которой укреплен неподвижно, а другой — на оси стрелки. Угол поворота стрелки равен углу закручивания спирали, который пропорционален изменению температуры. Класс точности приборов 1 %, 1,5 %.

Манометрические термометры по заполнению подразделяют на газовые, жидкостные и парожидкостные (конденсационные). Манометрические термометры состоят из термобаллона, капиллярной трубки, трубчатой пружины с тягой, зубчатого сектора и стрелки (см. рис.). Вся система заполняется рабочим веществом.

Принцип действия манометрических  термометровоснован на изменении объема или давления рабочего вещества в замкнутом объеме трубчатой пружины, капилляра и термобаллона, при изменении температуры среды, в которую помещен термобаллон. Если температура увеличивается, давление паров жидкости (газа) увеличивается, свободный конец пружины перемещается и через передаточный механизм поворачивает стрелку.

В газовых манометрических термометрах  вся система заполнена инертным газом (азотом, гелием). 
Шкала приборов равномерна. К недостаткам относятся сравнительно большая инерционность и большие размеры термобаллона. Применяются для измерения температур в диапазоне от -200°С до +600°С.

В жидкостных манометрических термометрах в качестве рабочей жидкости применяются метиловый спирт, ксилол, толуол, ртуть и т.д. Жидкостные манометрические термометры имеют равномерную шкалу. Применяются для измерения температур в диапазоне от -150°С до +300°С.

Принцип работы термопреобразователей  сопротивления основан на свойстве применяемых в них проводниковых материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Зная зависимость между температурой и сопротивлением, можно по сопротивлению вещества определить его температуру. Комплекттермометра сопротивления состоит из первичного прибора (проводника, являющегося тепловоспринимающим элементом) и вторичного прибора, определяющего изменения электрического сопротивления и отградуированного в градусах Цельсия (°С) (рис.10). Тепловоспринимающие элементы изготавливаются из платиновой проволоки (типа ТСП), медной электролитной проволоки (типа ТСМ) и никелевой проволоки (типа ТСН).

Платиновые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -220°С до +850°С (1100°С — для единичного производства). Чувствительный элемент термопреобразователя изготовлен из платиновой проволоки диаметром 0,05 — 0,08 мм, намотанной на слюдяную пластинку (каркас) с зубчатой нарезкой, и помещен в защитную арматуру (чехол). К концам платиновой обмотки припаиваются два серебряных вывода, находящиеся на выходной головке термометра. Выводы изолируются фарфоровыми изоляторами. 
Чехол помещается в наружную защитную оболочку из стали с подвижным штуцером для крепления термометра в месте измерения.

В качестве вторичных приборов применяются уравновешенные мосты илагометры. Питание приборов осуществляется от постороннего источника тока.

Измерительные приборы позволяют подключать к ним несколько термометров сопротивления. 
Медные термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -200°С до +200°С (-50°С до +120°С). 
Никелевые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -60°С до +180°С.

Медный и никелевый термометры устроены аналогично платиновому, выводные концы выполнены из медной проволоки. 
Стальная наружная оболочка обеспечивает работу термометров сопротивления в среде, находящейся под давлением до 30 кг/см2. Основной недостаток термометров сопротивления — большая инерционность (до 10 мин).