Manometriniai dujų termometrai leidžia matuoti temperatūrą nuo -150 iki + 600 ° C. Dujų termometruose azotas naudojamas kaip darbinė medžiaga. Prieš pripildant visą termometro termosistemą azotu, termosistema ir dujos turi būti gerai išdžiovintos. Šių termometrų jungiamojo kapiliaro ilgis

Esant pastoviam dujų tūriui, jo slėgio priklausomybę nuo temperatūros lemia išraiška

kur dujų slėgis esant temperatūrai yra dujų slėgio šiluminis koeficientas (idealiosioms dujoms ir azotui)

Kai dujų temperatūra termometro termocilindre pasikeičia nuo 4 iki, dujų slėgis taip pat pasikeis pagal išraišką

kur yra dujų slėgis temperatūroje, atitinkančioje termometro skalės pradžią ir pabaigą.

Atėmus ir pridėjus prie dešinės lygties (3-2-2) vertės po paprastų transformacijų gauname:

Iš šios išraiškos matyti, kad darbinio slėgio dydis dujų termometro termosistemoje yra tiesiogiai proporcingas pradinio slėgio vertei ir prietaiso matavimo diapazonui. Reikėtų pažymėti, kad didėjant termometro lemputės temperatūrai, termosistemos tūris didėja daugiausia dėl lemputės išsiplėtimo ir padidėjusio manometrinės spyruoklės vidinės ertmės tūrio. Padidėjus dujų temperatūrai, o kartu ir jos slėgiui, iš termocilindro į kapiliarą ir manometrinę spyruoklę iš dalies patenka dujos. Sumažėjus dujų temperatūrai termo cilindre, ji bus

vyksta atvirkštinis procesas. Dėl to, matuojant temperatūrą dujų termometru, dujų tūrio pastovumas termosistemoje neišlaikomas. Todėl santykis tarp dujų slėgio šiluminėje sistemoje ir jos temperatūros šiek tiek nukrypsta nuo linijinio, o faktinis dujų slėgis šiluminėje sistemoje esant temperatūrai bus mažesnis nei apskaičiuotas pagal formulę (3-2-2). Tačiau šis santykių netiesiškumas nevaidina reikšmingo vaidmens ir dujų termometro skalė pasirodo praktiškai vienoda.

Norėdami padidinti darbinį slėgį (3-2-3), dujų termometro šiluminė sistema pripildoma azoto esant tam tikram pradiniam slėgiui, priklausomai nuo temperatūros matavimo diapazono [su pradinio slėgio matavimo diapazonu a su matavimo diapazonu. Atmosferos slėgis dujų termometro rodmenys neturi įtakos.

Siekiant sumažinti dujų termometro rodmenų pasikeitimą, kurį sukelia aplinkos temperatūros nukrypimas nuo, perdavimo mechanizmo jungtyje yra sumontuotas termobimetalinis kompensatorius (3-2-1 pav., A ir 3-2-3) ir jie taip pat stengiasi sumažinti spyruoklės ir kapiliarų vidinio tūrio santykį su tūriniu termo cilindru. Tai pasiekiama padidinus lemputės garsumą ir, atitinkamai, dydį. Pvz., Kai kapiliarų ilgis nuo 1,6 iki termometro lemputės korpuso ilgio yra lygus a, kai kapiliarų ilgis yra iki lemputės skersmuo bet kuriuo atveju yra lygus dideli dydžiai lempiniai dujų termometrai gali būti naudojami ne visur.

Skysčių ir dujų termometrai.

Skystas termometras yra temperatūros matavimo prietaisas, kurio veikimo principas yra pagrįstas šiluminis plėtimasis skysčių. Skystas termometras reiškia tiesioginio nuskaitymo termometrus.

Jis plačiai naudojamas inžinerijoje ir laboratorinėje praktikoje temperatūrai nuo –200 iki 750 ° С matuoti. Skystas termometras - tai skaidraus stiklo (rečiau kvarco) rezervuaras su kapiliaru (pagamintas iš tos pačios medžiagos), prie jo lituojamas.

Skalė ° C yra uždedama tiesiai ant storų sienų kapiliaro (vadinamojo lazdinio skysčio termometro) arba prie standžiai prie jo prijungtos plokštelės (skysčio termometras su išorine skale, A pav.). Skystas termometras su įterpta skale (B pav.) Turi išorinį stiklinį (kvarco) dangtelį. Termometrinis skystis užpildo visą rezervuarą ir dalį kapiliarų. Priklausomai nuo matavimo diapazono, skystas termometras užpildomas pentanu (nuo -200 iki 20 ° C), etilo alkoholiu (nuo -80 iki 70 ° C), žibalu (nuo -20 iki 300 ° C), gyvsidabriu (nuo - 35–750 ° C) ir kt.

Labiausiai paplitę gyvsidabrio skysčio termometrai, nes gyvsidabris išlieka skystas esant temperatūrai nuo -38 iki 356 ° C esant normaliam slėgiui ir iki 750 ° C, šiek tiek padidėjus slėgiui (kurio kapiliaras užpildytas azotu). Be to, gyvsidabris yra lengvai valomas, nesušlapina stiklo, o jo garai kapiliare sukuria žemą slėgį. Skystieji termometrai yra pagaminti iš tam tikrų tipų stiklo ir yra specialiai termiškai apdorojami („sendinami“), kad būtų išvengta poslinkio nulinis taškas skalė, susijusi su daugkartiniais termometro šildymo ir aušinimo pasikartojimais (norint tiksliai išmatuoti, reikia įvesti nulinės skalės poslinkio pataisą). Skystieji termometrai turi svarstykles su skirtingomis kainomis padalijimas nuo 10 iki 0,01 ° C. Skysto termometro tikslumą lemia jo skalės padalijimų vertė. Siekiant užtikrinti reikiamą tikslumą ir patogumą, naudojami skysti termometrai su sutrumpinta skale; tiksliausių iš jų skalėje yra 0 ° C taškas, nepriklausomai nuo joje pažymėto temperatūros diapazono. Matavimo tikslumas priklauso nuo skysčio termometro panardinimo gylio į išmatuotą terpę. Termometras turi būti panardintas iki skalės skaičiavimo skyriaus arba iki skalėje specialiai pažymėtos linijos (skysčio uodegos termometrai). Jei tai neįmanoma, įvedama išsikišusios kolonos korekcija, kuri priklauso nuo išmatuotos temperatūros, išsikišusios kolonos temperatūros ir jos aukščio. Pagrindiniai skysto termometro trūkumai yra didelė šiluminė inercija ir matmenys, kurie ne visada yra patogūs darbui. Specialios konstrukcijos skysti termometrai yra meteorologiniai termometrai (specialus dizainas, skirtas meteorologiniams matavimams daugiausia meteorologijos stotyse), metastaziniai („Beckmann“ termometras, gyvsidabrio termometras su įterpta skale, naudojamas mažiems temperatūrų skirtumams matuoti), medicininiai ir tt Medicininiai gyvsidabrio termometrai turi sutrumpinta skalė (34-42 ° С) ir skalės padalijimo vertė 0,1 ° С. Jie veikia maksimalaus termometro principu - gyvsidabrio stulpelis kapiliare išlieka maksimaliai pakilęs kaitinant ir nenusileidžia tol, kol termometras nesukratomas.

Dujų termometras.

Prietaisas temperatūrai matuoti, kurio veikimas pagrįstas idealių dujų slėgio ar tūrio priklausomybe nuo temperatūros. Dažniausiai naudojamas pastovaus tūrio dujų termometras ( ryžių.), kuris yra dujų pripildytas cilindras 1 pastovus tūris, sujungtas plonu vamzdeliu 2 su prietaisu 3 matuoti slėgį. Tokiame dujų termometre dujų temperatūros pokytis balione yra proporcingas slėgio pokyčiui. Dujų termometrai matuoja temperatūrą nuo ~ 2K iki 1300 K. Didžiausias pasiekiamas dujų termometro tikslumas, priklausomai nuo išmatuotos temperatūros 3-10-3-2,2-10-2 kruša.Šio didelio tikslumo dujų termometras yra sudėtingas prietaisas; matuojant su juo temperatūrą, reikia atsižvelgti į: prietaisą užpildančių dujų savybių nukrypimus nuo idealių dujų savybių; cilindro tūrio pokyčiai keičiantis temperatūrai; priemaišų buvimas dujose, ypač kondensacija; sorbcija (absorbcija tvirtas kūnas arba skysta medžiaga iš aplinka) ir dujų desorbcija baliono sienelėse; dujų difuzija (abipusis besiliečiančių medžiagų įsiskverbimas vienas į kitą dėl medžiagos dalelių šiluminio judėjimo) per sienas, taip pat temperatūros pasiskirstymas išilgai jungiamojo vamzdžio.

Šiluminis atsparumas.

Atsparumo termometrai (dar vadinami RTD) yra prietaisai temperatūrai matuoti. Prietaiso veikimo principas yra pakeisti elektrinė varža lydiniai, puslaidininkiai ir gryni metalai (t. y. be priemaišų) su temperatūra. Termometro jutimo elementas yra rezistorius, pagamintas iš plėvelės arba metalinė viela ir turintys elektros varžos priklausomybę nuo temperatūros. Viela suvyniota ant kieto kvarco, žėručio ar porceliano kieto rėmo ir uždengta apsauginiu metaliniu (stiklo, kvarco) apvalkalu. Populiariausi yra platinos rezistoriai. Platina yra atspari oksidacijai, aukštųjų technologijų, turi aukštą temperatūros koeficientas... Kartais naudojami vario arba nikelio termometrai. Atsparumo termometrai paprastai naudojami temperatūrai nuo minus 263 C iki plius 1000 C. Vario atsparumo termometrų diapazonas yra daug mažesnis - tik nuo minus 50 iki plius 180 C. Pagrindinis termometro konstrukcijos reikalavimas yra kad jis turi būti pakankamai jautrus ir stabilus. pakanka reikiamam matavimo tikslumui nurodytame temperatūros intervale tinkamomis naudojimo sąlygomis. Naudojimo sąlygos gali būti ir palankios, ir nepalankios - agresyvi aplinka, vibracija ir kt. Paprastai pasipriešinimo termometrai veikia kartu su potenciometrais (varžinis elementas, kurio varžos vertė keičiasi mechaniškai; prietaisas EML, įtampai matuoti kompensavimo metodu), ratiometrai (prietaisas, skirtas dviejų elektros dydžių santykiui matuoti), matavimo tiltai. Paties varžos termometro matavimų tikslumas (šiluminė varža) labai priklauso nuo šių prietaisų tikslumo. Atsparumo termometrai gali būti įvairių tipų: paviršiniai, įsukami, kištukiniai, bajonetiniai arba jungiamieji laidai. Šiluminė varža gali būti naudojama temperatūrai matuoti skystose ir dujinėse terpėse, klimato, šaldymo ir šildymo įrangoje, krosnių konstrukcijoje, mechaninėje inžinerijoje ir kt.

Termoelementai.

Termoelementas yra termoelementas, naudojamas matavimo ir keitimo įtaisuose. Jo veikimo principas grindžiamas tuo, kad kontaktų tarp laidininkų šildymas ar aušinimas skiriasi cheminėmis ar fizines savybes, kartu su termoelektromotorinės jėgos (termoelektrinės galios) atsiradimu. Termoelementą sudaro du metalai, suvirinti viename gale. Ši jo dalis dedama toje vietoje, kur matuojama temperatūra. Du laisvieji galai yra prijungti prie matavimo grandinės (milivoltmetras). Dažniausios termoporos yra platinos-platinos-rodžio (PP), chromo-aliuminio (HA), chromelio-kopelio (HK) (kopelis-vario ir nikelio lydinys ~ 43% Ni ir ~ 0,5% Mn), geležies konstanta (LC) ).

Termoelementai naudojami įvairiuose temperatūrų diapazonuose. Taigi termoelementas, pagamintas iš aukso, legiruoto geležimi (2 -asis termoelektrodas - varis arba chromas), apima 4-270 K diapazoną, varis - konstantaną 70-800 K (konstantas yra termiškai stabilus lydinys, kurio pagrindą sudaro Cu (59%)) iš Ni (39-41%) ir Mn (1-2%)), chromelio-kopelio 220-900 K, chromelio-aliuminio 220-1400 K, platinos-rodžio-platinos 250-1900 K, volframo-renio 300-2800 K. laidininkai paprastai yra 5-60 mV diapazone . Temperatūros nustatymo tikslumas su jų pagalba paprastai yra keli K, o kai kurioms termoporoms jis siekia ~ 0,01 K. Eds Puslaidininkinė termoelementas gali būti didesniu dydžiu, tačiau tokioms termoporoms būdingas didelis nestabilumas.

Termoelementai naudojami temperatūros matavimo prietaisuose ir įvairiuose automatizuotos sistemos valdymas ir kontrolė. Kartu su elektriniu matavimo prietaisu (milivoltmetru, potenciometru) termoelementas sudaro termoelektrinį termometrą.

Matavimo prietaisas yra prijungtas prie termoelektrodų galų (laidžių elementų kontaktų (dažniausiai jungčių), sudarančių termoporą) ( ryžių. , a) arba į vieno iš jų tarpą ( ryžių. , b) . Matuojant temperatūrą, viena iš sankryžų yra taktiliškai termostatuojama (dažniausiai esant 273 K temperatūrai). Priklausomai nuo konstrukcijos ir paskirties, išskiriamos termoporos: panardintos ir paviršinės; su įprastu, sprogimui atspariu, drėgmei atspariu ar kitu gaubtu (sandariu ar neužplombuotu), taip pat be gaubto; paprastas, atsparus vibracijai ir smūgiams; stacionarus ir nešiojamas ir kt.

Pakėlus temperatūros lubas, kyla aukštų temperatūrų matavimo problema. Norint atlikti tikslius matavimus, reikalingas kruopštus matavimo priemonių standartizavimas, kuris užtikrina rezultatų tikslumo įvertinimą ir palyginamumą su kitų autorių duomenimis. Standartizavimui naudojamos tam tikrų „etaloninių“ medžiagų lydymosi (užšalimo), virimo ir trigubos temperatūros. Pirminiai atskaitos taškai yra apibrėžti 1968 m. Tarptautinėje praktinės temperatūros skalėje (IPTS - 68).

Labai aukštai temperatūrai (virš 3000 K) naudojami įvairūs volframo lydiniai. Dažniausiai naudojama volframo pora, pridedant 3% renio - volframas, pridedant 25% renio su termoEMF, artimu 40 mV, esant ribinei 2573 K. temperatūrai. Molibdeno ir tantalo derinys suteikia ribojanti temperatūra apie 2800 K, o volframo-volframo termoelementas, pridedant 50% molibdeno, yra efektyvus iki 3300 K, tačiau turi labai žemą termoEMF (8,24 mV esant 3273 K). Visos šios termoporos gali veikti tik vandeniliu, grynomis inertinėmis dujomis arba vakuume.

3 paskaita.

Optiniai pirometrai.

Su labai aukšta temperatūra matavimai optiniais pirometrais yra patikimiausias ir dažnai vienintelis galimas metodas. Šis metodas taip pat taikomas esant žemesnei nei 1200 K temperatūrai, tačiau pagrindinė jo naudojimo sritis yra temperatūros, viršijančios šią vertę, matavimas. Pirometro pranašumai yra matavimai be fizinio sąlyčio su objektu ir dideliu greičiu, trūkumai yra problemos, susijusios su radiacija: mėginys turi būti arba juodas kūnas (spinduliuotė yra 1), arba turi būti šiluminėje pusiausvyroje su juodu kūnu, arba turi būti žinomas mėginio spinduliavimas ...

Pirometrijai reikia išmatuoti spinduliuotės srautą, kuris yra įmanomas arba vizualiai palyginus nežinomą srautą su žinomos charakteristikos lempos (regos ar subjektyvių pirometrų) srautu, arba šiam tikslui naudojant fizinį imtuvą (fotoelektrinius arba objektyvius pirometrus).

Atsižvelgiant į radiacijos dėsnius, pirometrus galima suskirstyti į šiuos tipus:

1. Spektriniai pirometrai, veikiantys tokioje siauroje spektrinėje juostoje, kad faktinis bangos ilgis beveik nepriklauso nuo temperatūros. Žinodami spektrinį spinduliavimą, galite apskaičiuoti tikrąją temperatūrą. Kadangi išmatuota spinduliuotė atitinka Plancko dėsnį, šiuos pirometrus galima kalibruoti viename fiksuotame taške.

Ryžiai. 1. vizualinio ryškumo pirometras,

1 - spinduliuotės šaltinis

2 - optinė sistema, pirometro lęšis

3 - etaloninė kaitrinė lempa

4 - filtras su siauru praėjimo juosta

5 - okuliaras

6 - šildymo srovę reguliuojantis reostatas

7 – matavimo prietaisas

Pavyzdys yra ryškumo pirometras, kuris užtikrina didžiausią temperatūros matavimų tikslumą 103–104 K. yra etaloninės kaitinamosios lempos siūlas (juostelė). Per okuliarą ir raudoną filtrą, leidžiantį pasirinkti siaurą spektrinę sritį šalia bangos ilgio λe = 0,65 μm (faktinis bangos ilgis) , kaitinimo siūlelis tiriamas kūno atvaizdo fone ir, keičiant kaitinamojo siūlo srovę, kaitinamojo siūlo ir korpuso ryškumas išlyginamas (šiuo metu gija tampa niekuo neišsiskirianti). Kaitinimo srovę fiksuojančio prietaiso skalė paprastai kalibruojama ° C arba K, o ryškumo išlyginimo momentu prietaisas rodo vadinamąją ryškumo temperatūrą ( Tb) kūnas. Tikroji kūno temperatūra T yra nustatomas remiantis Kirchhoffo ir Planko šiluminės spinduliuotės dėsniais pagal formulę:

T = T b C 2 /(C 2 +λ eIn α λ, T) , (1)

kur C 2= 0,014388 m× K. , α λ, T yra kūno absorbcijos koeficientas, λ e - efektyvus pirometro bangos ilgis. Rezultato tikslumas pirmiausia priklauso nuo matavimo sąlygų griežtumo (α λ, T, λ ir kt.). Šiuo atžvilgiu stebimam paviršiui suteikiama ertmės forma. Pagrindinė instrumentinė klaida yra dėl temperatūros lempos nestabilumo. Pastebimą klaidą taip pat gali įvesti individualias savybes stebėtojo akys.

2. Jautriausi (bet ir mažiausiai tikslūs) yra radiacijos pirometrai arba bendrosios spinduliuotės pirometrai, fiksuojantys bendrą kūno spinduliuotę. Bendras spinduliuotės pirometras apima visą efektyvų spektrinį diapazoną, kurį skleidžia mėginys, nepriklausomai nuo bangos ilgio. Išmatuota spinduliuotė paklūsta Stefano-Boltzmanno dėsniui [absoliučiai juodo kūno spinduliavimo dėsniui: absoliučiai juodo kūno spinduliuotės galia yra tiesiogiai proporcinga paviršiaus plotui ir ketvirtoji kūno temperatūros galia P = ST 4] ir galima apskaičiuoti tikrąją temperatūrą bendras santykis mėginio spinduliuotė. Spinduliuotės pirometrų lęšis fokusuoja stebimą spinduliuotę į imtuvą (dažniausiai termo kolonėlę arba bolometrą), kurio signalą užfiksuoja prietaisas, sukalibruotas pagal visiškai juodo kūno spinduliuotę ir parodantis spinduliuotės temperatūrą T r... Tikroji temperatūra nustatoma pagal formulę:

T = α t -1/4 * T r, (2)

kur α T yra bendras kūno absorbcijos koeficientas. Spinduliuotės pirometrai gali matuoti temperatūrą, pradedant nuo 200 ° C. Pramonėje pirometrai plačiai naudojami įvairių technologinių procesų temperatūros sąlygų stebėjimo ir kontrolės sistemose.

3. Spektrinės juostos pirometrai, veikiantys platesnėje spektrinėje juostoje. Jie turi nuo temperatūros labai priklausomą efektyvų bangos ilgį. Koreguoti temperatūrą galima tik skaitmeniniu būdu integruojant spektrinės spinduliuotės eksperimentinę kreivę.

4. Dviejų spalvų (spalvos ar santykio) pirometrai. Tai yra spektro arba spektrinės juostos pirometrai, kurie temperatūrai nustatyti naudoja išmatuotos spinduliuotės santykį dviejose skirtingose ​​spektrinėse juostose. Siauroms spektrinėms juostoms temperatūros korekcijas galima apskaičiuoti pagal dviejų efektyvių bangų ilgių spektrinių spinduliavimų santykį. Šie pirometrai nustato ryškumo santykį, dažniausiai mėlynos ir raudonos spektro srityse. b 1 (λ1, T) / b 2 (λ2, T) (pavyzdžiui, bangų ilgiams λ1 = 0,48 μm ir λ2 = 0,60 mikronų). Prietaiso skalė kalibruojama ° C ir rodo spalvos temperatūrą Tc. Tikra temperatūra T kūnas nustatomas pagal formulę

(3)

Spalvų pirometrai yra mažiau tikslūs, mažiau jautrūs ir sudėtingesni nei ryškumo matavimai; taikomas tame pačiame temperatūros diapazone.

Spalvų pirometrų jautrumas diapazone nuo 1300 iki 4000 K yra nuo 2 iki 10 K. Jei stipriai absorbuojama spinduliuojama spinduliuotė, spalvų pirometrai yra pranašesni už visų kitų tipų pirometrus. Tačiau prielaida, kad spinduliavimas yra vienodas dviem skirtingo ilgio bangos labai dažnai netiesa.

At optimalios sąlygos eksperimentas, standartinio pirometro pateiktas tikslumas yra 0,04 K esant 1230 K temperatūrai ir 2 K esant 3800 K. Akivaizdu, kad tokio tikslumo neįmanoma pasiekti įprastiniais tyrimais. Viršutinę pirometrų matavimo ribą galima padidinti naudojant ND filtrus. Literatūroje aprašytas tikslus prietaisas, galintis matuoti iki 10 000 K.

Norint palyginti mėginio ir lempos spinduliuotės srautus, vietoj žmogaus akies galima naudoti fizinį imtuvą (jutiklį). Tai padidina matavimų greitį ir tikslumą, taip pat išplečia jų diapazoną daugiau žemos temperatūros dėl jutiklio jautrumo infraraudonajai spinduliuotei.

Labai tikslus spektrinis pirometras yra prietaisas, pagrįstas fotonų skaičiavimo principu. Pagal IPTS-68 reikalavimus jis matuoja nuo 1400 iki 2200 K tikslumu, atitinkamai nuo 0,5 iki 1,0 K. Daugelyje pirometrų nežinomos (išmatuotos) spinduliuotės srautas lyginamas su lempos spinduliuotės srautu ir matavimo tikslumas priklauso nuo lempos charakteristikų, o pagrindinis klaidų šaltinis yra jos spinduliuotės parametrų poslinkis. Fotonų skaičiavimo pirometre mėginio srautas matuojamas tiesiogiai ir kalibravimui reikalingas tik vienas fiksuotas taškas (aukso lydymosi temperatūra) ir reguliuojamas, bet nekalibruotas spinduliuotės šaltinis.

Taip pat yra keletas netradicinių matavimo metodų, kurie naudojami tada, kai neįmanoma naudoti įprastų metodų arba klaidos yra per didelės. Šis naudojimas temperatūros priklausomybė linijos išplėtimas spinduliuotėje ir absorberyje (viršutinė temperatūros riba yra tik 1300 K). Tai taip pat triukšmo termometras, pagrįstas elektros varžos triukšmo įtampos priklausomybe nuo temperatūros (praktinė 1800 K riba). Šio tipo termometrai sėkmingai naudojami kriogeninei temperatūrai matuoti. Matavimo tikslumas yra 1 K, o geriausias rezultatas diapazone nuo 300 iki 1300 K yra net ± 0,1 K. Tai taip pat yra akustiniai arba ultragarsiniai termometrai, kurie naudoja garso greičio priklausomybę nuo temperatūros.

Įdomus netiesioginiu būdu Temperatūros matavimas grindžiamas atitinkamo termometro kaitinimo kreivės nustatymu tam tikras laikas be būtinybės pasiekti galutinę pusiausvyros temperatūrą, kuri tam tikram termometrui gali būti nepriimtina.

Termometras yra specialus prietaisas, skirtas matuoti dabartinę konkrečios su ja besiliečiančios terpės temperatūrą.

Priklausomai nuo tipo ir dizaino, tai leidžia jums nustatyti temperatūros režimas oras, žmogaus kūnas, dirvožemis, vanduo ir pan.

Šiuolaikiniai termometrai yra suskirstyti į keletą tipų. Įrenginių gradacija, priklausomai nuo taikymo srities, atrodo taip:

• namų ūkis;
• techninis;
• tyrimai;
• meteorologiniai ir kiti.

Taip pat yra šie termometrai:

• mechaninis;
• skystis;
• elektroninis;
• termoelektrinis;
• infraraudonųjų spindulių;
• dujų.

Kiekvienas iš šių prietaisų turi savo dizainą, skiriasi veikimo principu ir taikymo sritimi.

Veikimo principas

Skystas termometras

Skystas termometras grindžiamas poveikiu, žinomu kaip skystos terpės išsiplėtimas kaitinant. Dažniausiai tokiuose prietaisuose naudojamas alkoholis ar gyvsidabris. Nors pastarosios sistemingai atsisakoma dėl padidėjusio šios medžiagos toksiškumo. Bet vis tiek, šį procesą todėl jis nėra visiškai užbaigtas, nes gyvsidabris užtikrina geriausią matavimo tikslumą, plečiantis pagal linijinį principą.

Meteorologijoje dažniau naudojami alkoholiu užpildyti instrumentai. Tai paaiškinama gyvsidabrio savybėmis: esant +38 laipsnių ir aukštesnei temperatūrai, jis pradeda tirštėti. Savo ruožtu alkoholio termometrai leidžia įvertinti konkrečios aplinkos temperatūros režimą, įkaitintą iki 600 laipsnių. Matavimo paklaida neviršija vieno laipsnio dalies.

Mechaninis termometras

Mechaniniai termometrai yra bimetaliniai arba delatometriniai (strypas, strypas). Tokių prietaisų veikimo principas grindžiamas metalinių kūnų gebėjimu plėstis kaitinant. Jie skiriasi didelis patikimumas ir tikslumas. Mechaninių termometrų gamybos kaina yra palyginti maža.

Šie prietaisai daugiausia naudojami specifinėje įrangoje: signalizacijose, automatinėse temperatūros valdymo sistemose.

Dujų termometras

Termometro veikimo principas grindžiamas tomis pačiomis savybėmis, kaip ir aukščiau aprašyti prietaisai. Išskyrus tai, kad šiuo atveju naudojamos inertinės dujos. Tiesą sakant, toks termometras yra manometro analogas, naudojamas matuoti slėgį. Dujiniai prietaisai naudojamas aukštos ir žemos temperatūros terpėms matuoti (diapazonas yra -271 - +1000 laipsnių). Jie suteikia santykinai mažą tikslumą, todėl laboratorinių matavimų metu jų atsisakoma.

Skaitmeninis termometras

Jis taip pat vadinamas atsparumo termometru. Šio prietaiso veikimo principas grindžiamas įtaiso konstrukcijoje įmontuoto puslaidininkio savybių pasikeitimu, kai temperatūra pakyla arba nukrenta. Abiejų rodiklių santykis yra tiesinis. Tai yra, kylant temperatūrai, didėja puslaidininkių varža ir atvirkščiai. Pastarojo lygis tiesiogiai priklauso nuo prietaiso gamyboje naudojamo metalo tipo: platina „dirba“ esant -200 - +750 laipsnių temperatūrai, varis -50 - +180 laipsnių temperatūrai. Elektriniai termometrai naudojami retai, nes gamybos metu labai sunku sukalibruoti skalę.

Infraraudonųjų spindulių termometras

Taip pat žinomas kaip pirometras. Jis yra bekontaktis prietaisas... Pirometras veikia esant temperatūrai nuo -100 iki +1000 laipsnių. Jo veikimo principas grindžiamas absoliučios tam tikro objekto skleidžiamos energijos vertės matavimu. Maksimalus diapazonas, kuriuo termometras gali įvertinti temperatūros rodmenis, priklauso nuo jo optinės skiriamosios gebos, matymo prietaiso tipo ir kitų parametrų. Pirometrams būdingas didesnis saugumas ir matavimo tikslumas.

Termoelektrinis termometras

Termoelektrinio termometro veikimas grindžiamas Seebecko efektu, per kurį potencialų skirtumas įvertinamas dviejų puslaidininkių sąlyčio metu, todėl elektros... Matavimo temperatūros diapazonas yra -100 - +2000 laipsnių.