Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 17
Текст из файла (страница 17)
ст. (для определения поправки к показаниям термометров при атмосферном давлении менее 755 и более 765 мм рт. ст), коэффициент внутреннего давления в 'С/мм рт. ст. (для введения поправки к показаниям термометров при измерении температур термомеграми, находящимися в горизонтальном положении), средняя цена деления шкалы, определяемая при вертикальном положении термометра, в 'С. Изготовляются также лабораторные ртутные термометры специального пав- в значения, которые применяются при Б в измерении температур в какой-то одной определенной области. К этой группе м относятся калориметрические и мега- в в ° — у статические (переменного наполнения) в. термолютры.
Калориметрические ртутные термо- Ф .в мегры служат для измерения в области комнатных температур небольших разностей их (от 0,5 до 5'С) при калориметрических рабгпах по определению теплотворной способности топлива илн .Эав 1 тЕПЛОЕМКОСтн тЕЛ. Прн таКИХ ИЗМЕрЕНИяХ г необходимо, чтобы погрешность измере- ния разности температур была не более гэ 1 О,ООГС. Вследствие этого калориметри! ческие термометры, имеющие укороченную шкалу, изготовляют с ценой деления 0,01 или 0,02вС и температурным Рввь 30-3. Твхиэческие теР инте валом шкалы 15 — 25'С (илн ]7 яолмтры. р в ! 25'С).
Эти термометры рассчитаны на в — шкала; в — еволвввв; в — применение прн неполном погружении. "'"'" """"""' Ю й(етастатические термометры позво- ляют измерять небольшие разности температур (до б — б'С) в широком интервале температурной шкалы от — 20 или от 0 до 150'С с погрев~костью 0,004 0,1'С. Устройство метастатических термометров рассматривается в инструкции по эксплуатации. Технические термометры. Ртутные технические термометры предназначены для области измерений температур от — 30 до +600вС, а термометры с органической жидкостью от 90 до +30'С и от — 60 до + 200'С.
Их изготовляют только со вложенной шкалой (рис. 3-1-3); прямыми и угловыми (изогнутыми под углом 90в); нижняя часть выполняется различной длины (от 66 до 2000 мм). Технические термометры градуируются и поверяются при погружении всей нижней части 1, поэтому при измерении в эксплуатационных условиях нижняя часть / термометра погружается в среду, темпвратура которой измеряется, полностью.
1)ри выборе шкалы технических термометров необходимо одновременно выбрать длину и форму нижней его части. Пределы допускаемых погрешностей показаний термометров устанавливаются в зависимости от диапазона измерений температур, цены деления и термометрической жидкости. Технические термометры злектроконтактные. Термометры ртутные электроконтактные применяются для целей сигнализации и регулирования (в простейших схемах) температуры в лабораторных н промышленных условиях. Электроконтактные термометры изготовляют с постоянными впаянными контактами или с одним подвижным контактам, который можно перемещать внутри капилляра при помощи специального магнитного устройства (настройка термометра), и вторым неподвижным контактом, впаянным в капилляр термометра.
Замыкание (размыкание) электрической цепи между контактами в том и другом случаях происходит вследствие расширения (сжатия) ртути при нагревании (охлаждении) нижней части термометра. Пространство над ртутью в капилляре заполняют водородом, предварительно очищеннгям от влаги и кислорода. Электроконтактные термометры, рассматриваемые ниже, могут работать в цепях постоянного и переменного тока.
Определение действительного значения температуры контактирования и контроль за правильностью поддержания температуры должны осуществляться по контрольному термометру. Термометры электроконтактные стандартные изготовляются прямые и угловые изогнутые под углом 90'. При установке термометров непосредственно в аппаратах, агрегатах, трубопроводах и т. п. во избежание поломок рекомендуется заключать их в защитную оправу.
На рис. 3-1-4 показан термометр ртутный электроконтактный типа ТЭК со вложенной шкалой и постоянными впаянными в капилляр металлическими контактами, к которым припаяны медные провода, присоединенные к зажимам, смонтированным на корпусе термометра. Количество заданных температур контактирования для термометров типа ТЭК в интервале температур от — 35 до +ИВ'С можетбьпь одно (рис. 3-1-4), давили трн. Контакты впанваются в капилляр рмометра в местах, соответствующих определенньм значениям температур коптактирования, которые задаюшя в зависимости от требований технологического процесса. Минимальные интервалы между двумя соседними контактами обычно выполняются не менее 5, 10, 20 н ЖуС для температур контактирования соответственно до 50, 100, 200 и З)0' С.
Допускаемая погрешность показаний по шкале термометра типа ТЭК не должна превышать цены наименьшего деления. При применении этих термоетров нижня часть его 1 погружается в среду, температура которой нонтролиРуется полностью. Поэтому при выборе шкалы термометра типа ТЭК, а вместе с тем и температуры контактировання необходимо одновременно выбирать длину и фо му нижней его части. ассмотрим электроконтактвый ртутный термометр с магнитной нереста. нонной контакта типа ТПК (рис. 3 1-5). Он имеет две шкалы — верхнюю и нижнюю. Верхняя испомогктсльная шкала нанесена на шкальной пластине вдоль овальной стеклянной трубки д припаянной к капилляру 2. указателем этой ш~а~ы при настройхе термометра является овальная гайка 3, которая может перемещаться по микровннту 4 вверх и вниз. Верхний ионец микровинта жестко соединен со стальным цилиндрическим я на подпятник 6.
Вращение якоря и мик овальнон гайки по последнему осущесп«л Рно. 3-«-м Рно. З->Л. Рнс. 3-1-4. Термометр ртутный электроковтактный типа ТЭК. > — на>кена часть термомезрк И>; Э— нетзллнческне контзкты, нознннмз н кзннолнр; 3 — зажимы, сооднненнмо з помощью оронокннкон о контзктамн. НОВ постоянного тока н 36, ПО, «агрузка на контактах термометра ие «ии не больше 0,3 В. Применяются также электроко юсшкальные.
Они имеют два металлич нтактные ртутные термометры палочные вских контакта, впаяниык в толстостенный Рис. 3-Вй. Термометр ртутный электроконтактный типа ТПК. корем 8, а нижний его ионец опирается ровинта, а вместе с тем и перемещение яется с помощью постоинпого магнита 7, установленного на колпачке 3, который надет на стеклянную трубку, припаянную к овальной трубке 1. Термометр имеет один неподвижный и один подвижный контвнт. Неподвижный контаит 9, соединенный с медным проводом 10, впаян в капилляр ниже иулевойотметки основной шкалы.
Подвижный контакт 11 выполнен нз тонкой вольфрамовой проволоки, верхний конец которой закреплен в овальной гайке Я. Этот контакт соединен с медным проводом 12 через следующие переходы: подвижный контакт — подпятник; подпятник — выводной проводник, впаянный в овальную трубку; вьпюдной проводник — медный провод 12.
Нижняя часть вольфрамовой прожиоки проходит через отверстие в подпятнике, далее соприкасается с вьшодиым проводником, припаянным к подпятнику, и затем проходит через отнерстие направляющей стеклянной втулки 13, впаянной в расширенную часп капилляра. Таким образом, нижний конец вольфрамовой проволоки, находящийся в измерительном капилляре, является подвижным контактом термометра.
Если овальная гайка будет передвинута по микровинту с помощью магнита на определенную отметку верхней шкалы, то нижний конец вольфрамовой провш«оки (подвижньш контакт) будет установлен против соответствующей отметки нижней основной шкалы. При нагревании (охлюкдеции) нижней части термометра до заданной температуры ртуть в капилляре соединит (разомкнет) нижний контах«с подвижным контактом. Допускаемые отклонения от отсчета по шкале электроконтакпюго термометра типа ТПК при его настройхе не должны превышать цены нанменыэего деления. При применении электроконтактвых термометров нижиня его часть 1 погружается в среду, температура хоторой контролируется, полностью. Кроме того, при выборе шкалы термометра и интервала температур контактирования необходимо одновременно выбрать форму к дяиву ишквей части.
Для злектроконтактных термометров типа ТПК применяют универсальные реле, работающие при напряжении 24, 48 и 127 н 22О В переменного тока; при этом должна превышать 0,5 мй при напряже- капиллнр в местах, ссютветствуюших определенным значениям температур коитактирования, которые задают~я в зависимости от требований технологического процесса. Например, температура контактнрования для термометров, предназнаценных для сигнализации температуры подшипников дввтателей и др)тих машин, выбирается обычно равной 65'С. за веркины контактом термометр имеет запасную длину капилляра, довускающую увеличение объема ртути при повышении температуры выше контактируемой па М'С. Электроконтактные палочные термометры могут работать в цепях пгстоянного и переменного тока.
Допускаемая разрывная мощность контактов не должна преяышать 2 Вт при силе тока не более 0,2 А. Смещение нулевой точки. Стекло относится к материалам, обладакяцим значительным термическим последействнем. Вследствие этого при охлаждении после временного нагрева резервуар термометра не сразу принимает тот объем, который соответствовал первоначальной температуре. Кроме того. в стекле в течение долгого времени после того, как оно было нагрето до размягчения, происходят молекулярные перемещения, в результате чего объем резервуара вновь изготовленного термометра уменьшается очень медленно. Такое явление называется естественным старением.