Термометры стеклянные жидкостные

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на различии объемного теплового расширения термометрической жидкости (ртути, амальгамы таллия, спирта, других органических жидкостей) и материала оболочки, в которой они находятся (термометрического стекла или кварца).

Термометры расширения используются для измерения температуры в пределах от —200 до 1200 с высокой точностью (цена деления образцовых стеклянных термометров составляет 0,01 °С). Наибольшее распространение получили ртутные стеклянные термометры. Разновидностью ртутных стеклянных термометров являются ртутные электроконтактные термометры, предназначенные для сигнализации или релейного регулирования температуры.

Термометры дилатометрические и биметаллические

Принцип действия этих термометров основан на различии линейного расширения твердых тел, из которых изготовлены чувствительные элементы термометров, например, металлических пластин (из инвара и латуни, из инвара и стали), сваренных (спаянных, склепанных) между собой по всей плоскости соприкосновения. Нагревание приводит к деформации такой пластины; она изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения (инвара).  Если температурный интервал невелик, то зависимость длины твердого тела от температуры выражается линейным уравнением.

Биметаллические термометры используются в качестве чувствительного элемента в температурных реле, а также для компенсации влияния температуры окружающей среды в измерительных приборах.  Дилатометрические и биметаллические термометры для непосредственных измерений температуры применяются сравнительно редко.

Манометрические термометры

Принцип действия манометрическихтермометров основан на взаимосвязи между температурой и давлением рабочего вещества в замкнутой системе (термосистеме). Основные части термосистемы (рисунок 4.2): термобаллон 1, капиллярная трубка 2и деформационный манометрический преобразователь 3(например, трубка Бурдона). Преобразователь связан со стрелкой прибора (манометра) через передаточный механизм, который на рис. 4.2. не показан. Компенсация погрешности, возникающей из-за влияния температуры окружающей среды на показания манометра, осуществляется биметаллическим компенсатором 4.

Рисунок. 4.2. Схема манометрического термометра.

Первичным измерительным преобразователем манометрического термометра является термобаллон — элемент термосистемы, воспринимающий температуру измеряемой среды и преобразующий ее в давление рабочего вещества.

В зависимости от вида рабочего вещества манометрические термометры подразделяют на газовые, жидкостныеи конденсационные(паро-жидкостные). Газовые и жидкостные манометрические термометры имеют линейную шкалу, а конденсационные — нелинейную.

В газовых манометрических термометрах термосистема заполнена газом под избыточным давлением. В качестве рабочего вещества используется обычно азот, аргон, гелий. Газовые манометрические термометры позволяют измерять температуру в диапазоне от -150 до +600 .

Принцип действия жидкостных манометрических термометровоснован на зависимости объема термометрической жидкости (ртути, силиконовых масел, толуола) от ее температуры. Изменение объема жидкости преобразуется с помощью манометрической пружины (трубки Бурдона) в перемещение. Жидкостные манометрические термометры позволяют передавать показания на ограниченное расстояние (до 60 м), а развиваемое ими усилие настолько велико, что к ним могут быть подключены не только показывающие приборы, но и передающие преобразователи или механические регуляторы прямого действия. Жидкостные манометрические термометры позволяют измерять температуру в диапазоне от -150°С до +300

В конденсационных манометрических термометрахтермобаллон частично заполнен низкокипящей жидкостью, а остальное его пространство — ее парами. Эти термометры имеют преимущество перед газовыми и жидкостными, т.к.  давление насыщенного пара в термосистеме зависит только от температуры на границе раздела фаз пар-жидкость и изменение объема и температуры рабочего вещества в капиллярной трубке и манометре не изменяют показаний термометра. Объем термобаллона конденсационных манометрических термометров может быть меньше, чем объем термобаллона газовых и жидкостных манометрических термометров, что благоприятно сказывается на динамических характеристиках термометра. В качестве рабочего вещества в конденсационных манометрических термометрах используют фреон, пропан, хлористый метил, этиловый эфир, ксилол, ацетон и др. Пределы измерения от —50°С до +300 "С.