Измерение температуры

Однако ртутные термометры применяются все еще широко благодаря таким положительным качествам, как простота устройства, малая стоимость, наглядность и достаточно высокая точность измерения.

Манометрические термометры

Манометрический термометр представляет собой герметичную систему, состоящую из термобаллона, устанавливаемого в месте измерения температуры; соединительного капилляра (медная или стальная трубка с внутренним диаметром 0,2—0,4 мм) и манометра. Внутренняя полость системы может быть заполнена жидкостью, газом или жидкостью и насыщенным паром. В зависимости от этого манометрические термометры называют жидкостными, газовыми или парожидкостными (паровыми).

Объем жидкости и давление газа или пара определенным образом зависит от температуры, поэтому при изменении температуры будут изменяться показания манометра, шкалу которого градуируют в градусах Цельсия. В зависимости от рабочего вещества манометрическими термометрами можно измерять температуру от —50 до +550°С [6]. Шкала жидкостных и газовых термометров равномерная, а парожидкостных — неравномерная. Однако парожидкостные термометры имеют более высокую чувствительность, меньшую инерционность и меньшие размеры термобаллонов. Для газовых и жидкостных манометрических термометров ГОСТ 8624—71 устанавливает классы точности 1; 1,5; 2,5; для парожидкостных — 1,5; 2,5 и 4.

На тепловозах наиболее широкое применение нашли парожидкостные манометрические термометры типов ТПП-071, ТПП-082 (сняты с производства) и ТПП2-В, выпускаемые в настоящее время. Используют их для измерения температуры в масляной и водяной системах дизеля, в водяной системе котла-подогревателя и др.

Указатель 1 термометра (рис.4.3) представляет собой манометр с одновитковой трубчатой пружиной, аналогичный по устройству ранее рассмотренным манометрам. С помощью капилляра 4 (медная трубка диаметром 0,35x1,2 мм) указатель 1 соединен с термобаллоном 9. Капилляр с держателем указателя и термобаллоном соединяют пайкой. Капилляр введен внутрь термобаллона и погружен в термометрическую жидкость (нормальная бутановая фракция марки А), кипящую при низкой температуре. Пространство над жидкостью в термобаллоне заполнено образующимся из нее насыщенным паром, а внутри капилляра и трубчатой пружины указателя либо жидкостью, либо перегретым паром. Если температура капилляра и пружины ниже, чем термобаллона, то пар в них конденсируется и образуется жидкость; если выше, то капилляр и пружина заполнены перегретым па ром.

При изменении температуры в месте установки термобаллона изменяется давление насыщенного пара ,в нем, что в свою очередь вызывает изменение показаний прибора.

Манометрический термометр типа ТПП2-В

Рис.4.3

Зависимость давления насыщенного пара от температуры нелинейная, поэтому шкала термометра получается неравномерной с увеличением ширины делений к концу шкалы. Количество жидкости в термобаллоне выбирают таким образом, чтобы при самой низкой измеряемой температуре, когда объем жидкости увеличивается, в термобаллоне оставалось пространство, заполненное паром; а при самой высокой измеряемой температуре, когда увеличивается объем пара, оставалось определенное пространство, заполненное жидкостью.

Термометры ТПП2-В могут иметь шкалу с пределами измерения 0—120°С и 25—125°С, класс точности — 4. Для защиты капилляра от механических повреждений применяют металлическую оплетку 3, а в местах его соединения с указателем 1 и термобаллоном 9 дополнительно защищают оболочкой 2 пружинного типа либо металлорукавом. При выходе из термобаллона капилляр согнут кольцом и закреплен с помощью скобы 6 и гайки 5.

При заказе прибора длину капилляра выбирают из ряда: 1,6; 2; 2,5; 4; 6; 8; 10; 12 м. В месте установки термобаллон крепят с помощью накидной гайки 7 (резьба М18Х1.5). Прокладка 8 из фибры герметизирует соединение.

Минимальный радиус закругления в местах перегиба капилляра должен быть не менее 50 мм. Капилляр прокладывают в наиболее безопасных местах, так как его повреждение приводит к полному выходу прибора из строя.

Чтобы показания термометра были правильными, разность высот расположения указателя и термобаллона не должна превышать 1м. Термометры ТПП2-В виброустойчивые. Допускается воздействие вибрации с ускорением 15 м/с2 для указателя и 40 м/с2 для приемника в диапазоне частот от 5 до 80 Гц.

Электрические термометры сопротивления

Для дистанционного измерения температуры воды и масла дизеля на ведущей и ведомой секциях тепловоза применяют электрические термометры сопротивления. Принцип действия этих термометров основан на свойстве проводников и полупроводников менять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Измеряя величину сопротивления с помощью специального измерительного устройства, судят о величине температуры среды, в которую помещен приемник с чувствительным элементом (проводником или полупроводником).

Информация по теме:

Современное название вертолетостроения
Более полувека назад Игорь Сикорский сказал, что никогда вертолет не сможет выполнять работы, которые делает самолет, но и самолет никогда не выполнит то, что сможет вертолет. Основной принцип вертикального подъема с возможностью достаточно быстрого горизонтального полета, который присущ всем типам ...

Определение необходимого количества транспортных средств
Число транспортных средств, необходимых для внешних и межцеховых перевозок, может быть определено по одной из формул: а) односторонний маятниковый маршрут движения: ,(1) где Nj – количество изделий j-ого типоразмера (наименования), перевозимых в течение планового (расчетного) периода, шт.; Qшт.j – ...

Расчет деталей двигателя на прочность
Поршень работает в тяжелых условиях, так как подвергается воздействию как механических нагрузок от давления газов и сил инерции, так и термических из-за необходимости отвода теплоты от нагретой газами головки в охлаждающую среду. Кроме того, направляющая часть работает на износ при высоких температ ...