Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Под надиным «оэффвцвентом объемного 'теплового расвпгрення понимают разность мзжкуноэбтрициентазги объемного теплового расширения термометрической жидкости и стекла. К числу недостатков ртути с точки зрения термометрии следует отнести сравнительно малый коэффициент расширения (табл. 3-1-!). При измерении температуры термометрами, заполненными органическими жидкостями, необходимо иметь в виду, что они смачивают стекло, а вследствие этого понижается точность отсчета показаний. Термометры в зависимости от назначения н диапазона измерений температур изготовляют из стекла различных марок (ГОСТ 1224-71). Термометры стеклянные жидкостные по назначению и области применения могут быть разделены на следующие группы: образцовые; лабораторные и специального назначения (ГОСТ 215-57, ГОСТ 13646-68 и ГОСТ 5.1851-73); технические (ГОСТ 2823-73); метеорологические; термометры для сельского хозяйства; термометры бытовые.
Ниже будут рассмотрены термометры, применяемые как в лабораторных, так и промышленных условиях. Стеклянные жидкостные термометры, применяемые в технике. бывают следующих разновидностей: 1. Термометры, применяющиеся без введения поправок к их показаниям (термометры широкого применения): а) ртутные термометры (от 35 до + 600'С); б) жидкостные термометры с органическим наполнителем (от 185 до + 3ОО'С). что давление насыщенных паров ртути при температуре, превышакацей 356,58' С„невелико по сравнению с давлением насыщенных паров других жидкостей. Это дает возможность относительно небольшим увеличением давления над ртутью в капилляре заметно повысить ее температуру кипения, а вместе с тем и расширить температурный интервал применения ртутных термометров.
2, Термометры, к показаниям которых вводятся поправки согласно свидетельству: а) ртутные термометры повышенной точности (от — 35 до + 600'С); б) .ртутные термометры для точных измерений (от 0 до 500 С); в) жидкостные термометры с органическим наполнителем (от — 80 до + 100оС). В качестве образцовых применяются следующие термометры: (ГОСТ 8.083-73): ртутные равиоделенные 1-го разряда с диапазоном измерений 0 600еС (доверительная погрешность Л =- 2о = = 0,002 —:0,2'С); ртутные переменного наполнения 2-го разряда с диапазоном измерений 0 — 150'С (доверительная погрешность Л = 2о = 0„004-:-0,1оС); ртутные 2-го разряда с диапазоном измерений 0 — 600"С (доверительная погрешность Л = — 2о = 0,01 —: —:1,0'С); ртутные 3-го разряда с диапазоном измерений 0 — 600'С (доверительная погрешность Л = 2о = 0,03 —: 3,0'С). Конструктивные формы стеклянных жидкостных термометров разнообразны, однако среди этого разнообразия можно выбрать два основных типа конструкций: палочные и со вложенной шкалой.
Палочные термометры имеют массивный (толстостенный) капилляр с внешним диаметром 6 — 8 мм, почти равным диаметру резервуара. Шкала у этих термометров наносится непосредственно на внешней поверхности капилляра (рис. 3-1-1, а). Характерной особенностью второй конструкции является то, что шкала сделана не на капилляре, а на прямоугольной пластине из стекла молочного цвета, помещенной позади капиллярной трубки, припаянной к резервуару цилиндрической формы. Кроме того, к резервуару припаяна защитная стеклянная оболочка, в которой и находится как капилляр, так и шкальная пластина (рис.
3-1-1, б). Термометры со вложенной шкалой обладают большей инерционностью, чем палочные, но они более удобны для наблюдения при измерении Ф температур в лабораторных и производственных условиях. Х У ртутных термометров с пределом измерения г. з вьппе 200 С пространство над ртутным столбиком в капилляре заполняется сухим газом (например, азотом) под давлением. При этом давле- 1 ние газа должно быть тем выше, чем больше вер х- г ний предел измерения, что обусловливается не- с обходимостью исключить парообрааование ртути в резервуаре при высоких температурах.
В ртут- Ряс. 3-1-1. Термометры. о — палочнылг à — резервуарг 2 — толстостенные «апнлляр; — шкала, нанесенная иа внешней поверяиости капилляра; со влоя.виной шкалол: à — резервуар; у — вапилляр' З вЂ” шкала, нанесенная на пластине из мОлочного стекла: 4 — загиитная стекляннан оролочкв. ных термометрах, предназначенных для измерения температуры до 500 С, давление газа достигает свыше 20 кгс/см' (2 МПа). Ртутные термометры, имеющие верхний предел измерения до 200'С, в зависимости от их назначения могут быть вакуумными или заполненными сухим газом (ГОСТ 2045-43).
Термометры ртутные, предназначенные для точных измерений, с верхними пределами измерения до 105'С изготовляют вакуумными, а выше 105'С вЂ” газо- наполненными (ГОСТ 13646-68). Термометры жидкостные (нертутные) изготовляют согласно установленным техническим требованиям в государственных стандартах (ГОСТ 9177-59 и др.). В зависимости от метода градуировки и применения стеклянные жидкостные термометры делятся на две группы: термометры, градуируемые и применяемые при полном погружении; термометры, градуируемые и применяемые при неполном погружении.
К первой группе относятся термометры, погружаемые в среду, температура которой измеряется до отсчитываемого деления. Таким образом, по мере повышения измеряемой температуры глубина погружения термометра как при градуировке, так и при измерении должна увеличиваться. Термометры второй группы должны при градуировке и при измерении иметь фиксированную глубину погружения, указанную на термометре. Поэтому при применении этих термометров всегда имеется часть капилляра с термометрической жидкостью, не погруженная в среду, температура которой измеряется.
Вследствие этого выступающий столбик термометрической жидкости термометра имеет температуру, отличную ог измеряемой и близкую к температуре окружающего воздуха. Термометры лабораторные широкого применения изготовляют в большинстве случаев со вложенной шкалой (рис. 3-1-1, б), но их выпускают также и палочными (рис. 3-1-1, а). При применении этих термометров они должны погружаться в среду, температура которой измеряется на глубину, обозначенную на термометре. Если указание о глубине погружения на термометре отсутствует, то термометр при измерении температуры или его поверке погружается до отсчитываемого деления.
Допускаемые погрешности показаний лабораторных термометров широкого применения нормируются в зависимости от цены деления и температурного интервала шкалы. Термометры повышенной точности для повышения точности отсчета и для удобства пользования изготовляют узкопредельными, т. е. с укороченной шкалой. Термометры этого типа бывают как со вложенной шкалой (рис.
3-1-2), так и палочные. Термометры узкопредельные повышенной точности выпускаются с ценой деле. ния 0,1'С и температурным интервалом шкалы 50'С. Они изготовляются в нескольких вариантах по пределам измерения температур от — 30 до 350'С. Если нижний предел измерения термометра выше 0'С, то нулевую точку наносят на вспомогательную шкалу, имеющую несколько отметок вьппе и ниже нулевой. Нулевая отметка Рис. 3-1-2.
Термометр с укороченной шкалой. 2 резервуар: 2 — капклляр; б — вспомогательна» шкала: б — основная шкала; б — расшвреквая часть кзкялляра; б — защкткая обслочза. обеспечивает систематический контроль за постоянством показаний термометра. Между вспомогательной шкалой и отметкой, соответствующей нижнему пределу основной шкалы, капилляр имеет расширение. Объем этого расширения ранен приращению объема жидкости при нагревании термометра от нулевой отметки до температуры, соответствующей нижнему пределу основной шкалы. Допускаемые погрешности показаний термометров повышенной точности нормируются в зависимости ст их цены деления и температурного интервала шкалы.
Лабораторные ртутные термометры ТР-1, ТР-П, ТР-П1, ТР-1У. предназначенные для точных измерений температуры от 0 до 500 С выпускают узкопредельные (с укороченной шкалой). Зги термометры, выполняемые с равноделенной шкалой„изготовляют по ГОСТ !3646-68 и ГОСТ 5.1851-73 с различной ценой деления и температурными интервалами шкалы. Основные технические характеристики ртутных термометров для точных измерений температуры приведены в табл. 3-1-2. Поправки к показаниям термометров (табл. 3-1-2), приведенные к давлению 755 — 765 мм рт.
ст. и определенные для вертикального положения термометров на нулевой точке, не должны превышать-+ 0,03'С для тер гипа ТР-1;-+. 0,06'С для термометров типа ТР-П; ~ О, ТР-Ш и -+ 0,3'С для ТР-1Ъ'. ЯЩ ЯЯ~ мометрон 15;С для Таблица 3-1-2 Основные технические характеристики ртутных термометров дли точных измерений Колкчесгво термометров в даявсм злое Дяасазоя изме- рен, с Цаяв деления шкалы, 'С Тво термометра Область язмера- кеа, с 15 10 8 0,01 0,02 0,05 0,1 ТР-1 ТР-П ТР-111 ТР-1Ч 0 — 00 5гь — !55 140 300 300 — 500 4 10 20 50 Погрешность измерений термометров с учетом введения попраеок не должна превышать -+. О,ОПС для термометров типа ТР-1; я= 0,02'С для ТР-П; -+. 0,05 для ТР-1П и =Ь 0,1сС вЂ” ТР-1Ч. Лабораторные ртутные термометры этих типов снабжаются чнсгрукцией по эксплуатации и свидетельством, в котором привс!"тся: поправки к показаниям термометров, положение нулевой гочки, поправки на калибр, коэффициент внешнего давления в 'С/мм рт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
