Термометры стеклянные жидкостные

А.Б. Кууск, А.М. Елманов

 

 

ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Методические указания

К лабораторным работам

 

Ростов-на-Дону

 

 

УДК [66. 045: 656.2 + 629.4.048] (075.8)

 

Кууск А.Б., Елманов А.М.

 

Термодинамика и теплопередача. Методические указа­ния к лабораторным работам. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообще­ния, 2004. – 36 с.

 

Приводятся методические указания к лабораторным работам по технической термодинамике и теплопередаче.

 

Указания предназначены для студентов специальности «Локомотивы» (специализация – грузовые тепловозы и электрический транспорт)

 

Ил. 12. Табл. 6. Библиогр.: 7 назв.

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, доцент С.Д. Квакин (РГУПС)

 

 

 

 

© Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2008

Настоящие методические указания предназначены для студен­тов специальности «Локомотивы» и «Электрический транспорт железных дорог» очной, заочной и форм обучения. Выполнение лабораторных работ должно расширить и закрепить знания по основным разделам курса «Термодинамика и теплопередача», полученные на лекци­онных занятиях. Пояснения к лабораторным работам предназначены не только для понимания физической природы изучаемых явлений, выполнения работ и необходимых расчетов, но и для приобретения опыта постановки эксперимента и анализа его резуль­татов. В лабораторных работах № 3,4,5,6 используется имитационное моделирование, позволяющее получить измерительную информа­цию, аналогичную реальному эксперименту.

До выполнения лабораторной работы студент должен позна­комиться с изучаемым процессом или установкой по рекомендуе­мой литературе, конспекту лекций и настоящим методическим ука­заниям и подготовить протокол испытаний.

 

 

Лабораторная работа №1

Методы и средства теплотехнических измерений

 

1. Цель работы

Изучение наиболее распространенных методов измерения па­раметров состояния, приобретение практических навыков работы со средствами тепло­технических измерений.

2. Пояснения к работе

Под измерением понимается процесс получения опытным путем соот­ношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу измерения. Используемые при этом технические средства, имею­щие нормированные метрологиче­ские характеристики (класс точности, чувст­вительность, вариация и др.), называются средствами измерения. Ниже приво­дятся принци­пиальные схемы и основные характеристики наиболее распростра­ненных средств измерения термических параметров состояния (тем­пературы, давления и удельного объема).

 

 

2.1. Средства измерения температуры

 

Методы измерения температуры разделяются на две группы – контактные и бесконтактные. При использовании контактных мето­дов измерения первич­ный измерительный преобразователь (термо­приемник) помещается непосред­ственно в среду, температура кото­рой измеряется. В результате теплообмена между термоприемником и средой происходит выравнивание температур и это га­рантирует точность и достоверность результатов измерения. Если же выравни­вания температур по каким-либо причинам не произошло (например, не­пра­вильно выбрано место установки, не обеспечен хороший тепло­вой контакт и т.п.), то реально будет измерена собственная темпера­тура термоприемника, а не действительная температура среды. В связи с этим при изучении конструк­ции средств измерения темпе­ратуры следует уделить особое внимание пра­вильным способам ус­тановки термоприемников.

 

Рис. 7. Схема манометра с трубчатой пружиной

1 – держатель; 2 – плата; 3 – измерительная шкала; 4 – стрелка прибора;

5 – трубчатая пружина; 6 – колонка; 7 – спиральная пружина;

8 – зубчатое колесо; 9 – зубчатый сектор; 10 – наконечник; 11 – тяга;

12 – регулировочный винт; 13 – ось вращения; 14 – штуцер.

 

 

2.3. Средства измерения расхода

 

Расходом называется количество вещества, проходящее в еди­ницу вре­мени через сечение технологического трубопровода или канала. Средства из­мерения расхода называются расходомерами или преобразователями расхода. Широкое распространение получили расходомеры переменного перепада дав­ления (дроссельные расхо­домеры), которые используют зависимость перепада давления на сужающем устройстве, установленном в трубопроводе, от расхода. В качестве сужающих устройств наиболее часто используются дрос­сельные диафрагмы и сопла. Диафрагма представляет собой тонкий диск с калиброван­ным круглым отверстием. Перепад давлений до и после диафрагмы измеряется дифференциальным манометром.

Величина массового расхода определяется по формуле:

, (3)

где: – площадь отверстия в диафрагме; – плотность жидкости (газа) перед диафрагмой, ; – коэффициент расхода, завися­щий от отношения площадей отверстия в диафрагме и трубопро­вода; и – поправочные коэффициенты.

 

3. Содержание и порядок проведения работы

 

Студенты знакомятся с принципиальными схемами и устройст­вом средств измерения температуры, давления и расхода. Измеряют избыточное и барометрическое давление, а затем вычисляют абсо­лютное давление.

 

4. Содержание отчета

 

В отчете раскрывается цель работы, приводятся принципиальные схемы наиболее распространенных средств измерения температуры и давления, описание опыта, полученные результаты, заключение.

Вопросы для самопроверки

1. Можно ли стеклянным ртутным термометром измерять темпе­ратуры выше температуры кипения ртути при нормальном ба­рометрическом давлении (356,6 ^оС), что для этого надо преду­смотреть в конструкции термометра?

2. Как должен быть выполнен капилляр стеклянного жидкостного термометра, чтобы он измерял максимальную температуру?

3. Капилляр стеклянных жидкостных термометров, имеет на верх­нем конце специальный дополнительный объем, каково его на­значение?

4. При каком соотношении температур рабочего и свободных концов термоэлектрического термометра термоЭДС его будет равна нулю?

5. Вследствие небрежного выполнения электроизоляции термоэлек­тродов у них появилась еще одна точка контакта (помимо рабо­чего спая), какую температуру будет измерять такой термометр?

6. Измениться ли термоЭДС термоэлектрического термометра, имеющего линейную градуировочную характеристику, при изме­нении температуры рабочего конца, но при сохранении разности температур рабочего конца и свободных концов?

7. Что покажет вторичный прибор при обрыве соединительного провода, если первичным преобразователем является: а) термо­электрический термометр, б) термометр сопротивления?

8. Для измерения малых избыточных давлений трубку жидкостного манометра делают наклонной, с малым углом наклона (5 – 10 град.) к горизонтали, с какой целью?

9. Зависят ли показания пружинного манометра от температуры из­меряемой среды?

10. Можно ли пружинными манометрами измерять быстроперемен­ные давления?

 

Лабораторная работа №2

Цель работы

Ознакомление с экспериментальными и расчетными методами опре­деления характеристик влажного воздуха.

 

Пояснения к работе

 

Влажный воздух представляет собой смесь сухого воздуха с во­дяным па­ром. При давлении близком к барометрическому, эта смесь по своим свойствам мало отли­чается от свойств идеального газа. Поэтому с достаточной точностью можно рассматривать влажный воздух как смесь идеальных газов, к которым применим закон Дальтона:

рвв= рсв+ рп, (4)

где: рвв – давление влажного воздуха, Па; рсв – парциальное дав­ление су­хого воздуха, Па; рп – парциальное давление водяного пара, Па.

Парциальное давление водяного пара всегда меньше или равно давлению насыщения пара при данной температуре.

Масса водяного пара, содержащаяся в 1 влажного воздуха, называется абсолютной влажностью. Так как влажный воздух пред­ставляет собой газовую смесь, то объем водяного пара в смеси равен объему всей смеси и, следова­тельно, абсолютная влажность равна парциальной плотности пара в смеси при своем парциальном давле­нии рпи температуре смеси:

. (5)

Относительной влажностью воздуха называют отношение аб­солютной влажности воздуха к максимально возможной абсолютной влажности при дан­ной температуре:

. (6)

Полагая водяной пар идеальным газом, можно использовать соотношение:

, (7)

где: рн – давление насыщения при температуре влажного воз­духа, Па.

Относительная влажность воздуха обычно выражается в про­центах и из­меняется в пределах от 0 до 100%. Для сухого воздуха , а для воздуха, насы­щенного водяным паром .

Кроме относительной влажности, для характеристики состоя­ния влажного воздуха часто используется отношение массы водя­ного пара m_п, содержаще­гося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха, m_в, называемое влагосодер­жанием d влажного воздуха:

d = mп /mв (8)

 

Рис. 8. Аспирационный психрометр:

1 – сухой термометр; 2 – мокрый термометр; 3 – батистовая ткань;

4, 5 – экранирующие трубки; 6 – вентилятор

 

Наиболее распространенным средством измерения относитель­ной влажности воздуха являются психрометры. Психрометр (рис. 8) имеет два ртутных термометра: сухой 1 и мокрый 2. Чувствительная часть мокрого термометра обернута увлажненной тканью (бати­стом) 3. Вследствие испарения влаги мокрый термометр показывает температуру меньшую, чем сухой. Различие показаний термомет­ров будет тем больше, чем меньше относительная влажность воздуха. В наиболее совершенных конструкциях психрометров процесс испа­рения приближен к адиабатному. С этой целью чувствительная часть термометров экранируется трубками 4 и 5, наружная поверхность которых никелируется и полируется. Кроме того, с помощью венти­лятора (аспиратора) 6 в зазорах между трубками и чувствительными элементами термометров создается поток воздуха, интенсифици­рующий процесс испарения.

По значениям температур сухого и мокрого термометров с по­мощью психрометрической таблицы можно определить относитель­ную влажность воздуха, а затем рассчитать другие параметры влаж­ного воздуха (влагосодержание, плотность, энтальпию).

 

Результаты измерений заносятся в протокол эксперимен­та:

рвв =….. Па, t_с = ….^оС, t_м =….. ^оС.

Обработка результатов опыта

 

Относительная влажность воздуха определяется по психро­метрической таблице при значениях температур сухого и мокрого термометров, соответствующих стационарному состоянию.

Парциальное давление водяного пара определяется по фор­муле:

, Па, (9)

где: давление насыщения рн определяется по таблицам термодина­мических свойств воды и водяного пара при температуре воздуха.

Влагосодержание рассчитывается по формуле:

 

d =0,622× pп/(рвв- рп), кг/кг с.в. (10)

 

Энтальпия влажного воздуха определяется как энтальпия газо­вой смеси, состоящей из 1 кг сухого воздуха и d кг водяного пара:

 

, (11)

где: hсв = – энтальпия сухого воздуха; – энталь­пия водяного пара; ro =2501 кДж/кг – теплота парообразования при 0 ^оС; cв– средняя изобарная теплоемкость сухого воздуха в интервале температур 0- tс (cв =1,005 кДж/кг); cп - средняя изобарная теплоем­кость водяного пара в интервале температур 0- tс (cп =1,93 кДж/кг).

Газовая постоянная влажного воздуха определяется по фор­муле:

 

, , (12)

где: – кажущаяся молярная масса влажного воздуха, кг/кмоль.

Плотность воздуха вычисляется из уравнения состояния:

, кг/м3, (13)

где: Тс – абсолютная температура воздуха, К.

Численные значения φ, d, h_вв, р_п следует также опреде­лить и по d - H диаграмме влажного воздуха. Для этого на пе­ресечении изотермы t_с с линией мокрого термометра t_м следует найти точку, определяющую состояние влажного воздуха.

Содержание отчета

 

В отчете раскрывается цель работы, приводится принципиальная схема психрометра, описание определения относительной влажно­сти с помощью психрометрической таблицы и d - H диаграммы, ре­зультаты замеров и расчетов, а также выводы.

Вопросы для самопроверки

1 Что такое влажный воздух, с помощью каких характеристик можно определить его состояние?

2 Как определить парциальное давление сухого воздуха, если из­вестно барометрическое давление и парциальное давление водяного пара?

3 Как определить объемные доли сухого воздуха и водяного пара во влажном воздухе, если известно барометрическое давление и парци­альное давление водяного пара?

4 Можно ли, зная относительную влажность, определить влаго­содержание влажного воздуха?

5 В d - H диаграмме величины Н и d отнесены к 1 кг сухого воздуха, какому количеству влажного воздуха это соответст­вует?

6 Что такое точка росы?

7 До какой температуры можно охладить влажный воздух, разбразгивая в нем холодную воду?

8 Как зависит плотность влажного воздуха от влагосодержа­ния?

9 Что представляет собой туман, при каких условиях он может появиться во влажном воздухе?

10 Как зависит газовая постоянная влажного воздуха от отно­сительной влажности?

 

 

Лабораторная работа №3

Изучение процесса истечения газа из су­жающегося сопла

 

1. Цель работы

 

Экспериментальное исследование процесса истечения газа из сужаю­щегося сопла.

2. Пояснения к работе

 

В лабораторной работе используется имитационное моделиро­вание про­цесса истечения идеального газа из сужающегося сопла. Такое моделирование основано на главных положениях термоди­намики и позволяет получать ин­формацию, аналогичную реальному эксперименту. Рассмотрим процесс обра­тимого адиабатного исте­чения газа из емкости, в которой давление газа и температура остаются не­изменными. Истечение происходит через сужаю­щееся сопло в окружающую среду, давление в которой может изменяться от до нуля. Очевидно, что при равенстве давлений истечения не происхо­дит, расход газа ра­вен нулю. При возникновении перепада давлений возникает поток газа, скорость которого в выходном сечении (устье) сопла за­висит от отношения давлений и . Давление внутри сопла при этом изменя­ется от на входе в сопло до на выходе из него. Как показали экспериментальные исследования, такие закономерности сохраняются до тех пор, пока величина скорости истечения газа не достигнет зна­чения равного ме­стной скорости звука. Дальнейшее уменьшение внешнего давления не сказыва­ется на распределении давлений внутри сопла и в том числе на значении дав­ления . Отношение дав­лений, , при котором устанавливается вели­чина скорости истечения равная скорости звука и сама скорость истечения на­зываются крити­ческими и обозначаются соответственно , . Величина оп­ределяется из соотношения:

, (14)

где: k – показатель адиабаты для газа.

Величина критической скорости истечения газа равна:

, м/с (15)

где: R – газовая постоянная, Дж/кг·К.

Расход газа через суживающееся сопло также зависит от перепада давлений. При уменьшении от 1 до расход увеличивается, а затем при всех значениях < , остается неизменным и равным:

, кг/с, (16)

где: – площадь выходного сечения сопла, м².

В реальных процессах истечения вследствие наличия трения о стенки канала и теплообмена с окружающей средой действительный расход газа через сопло, , всегда меньше теоретического. Отно­шение действительного расхода газа к теоретическому называется коэффициентом расхода: .

Порядок проведения опытов

 

Экспериментальная установка состоитиз макета рабочего участка и пульта уп­равления с вмонтированными в него бло­ками измерения расхода и перепадов давления. Рабочий участок установки (рис. 9) представляетсобой трубу, в ко­торой установлено исследуемое сужающееся сопло 3 с выходным диа­метром, d = 1,5 0,05мм. На входе в трубу установлен сетчатый фильтр 1 для механической очи­стки газа, поступающего в установку. Поток газа через сопло создается с помощью вакуумного насоса 5. Давление газа на входе равно барометрическому (р₁ = В). Расход газа М и скорость истечения регули­руются вентилем 4. Рабочие режимы определяются величиной разре­жения за соплом р₃ и разре­жения р₂ в выходном се­чении сопла, которые регистриру­ются на инди­каторе блока перепадов давления 6 и дублируются на цифровом пульте управления. Расход газа измеряется с по­мощью дроссельной диафрагмы 2, диаметр отверстия которой d_ш =5 мм. Перепад давления на диафрагме Н регистрируется на индикаторе блока расхода 7 и дублируется на пульте управления.

После включения установки в сеть, введения и запуска рабочей программы на телевизионном мониторе высвечивается тема лабораторной работы и схема экспериментальной установки с отображением

газа в рабочем уча­стке, положения регулиро­вочного вентиля и индикацией показаний измерительных приборов ( Н, р₂ , р₃).

Рис.9. Схема установки для изучения процесса адиабатного истечения газа через сужающееся сопло:

1 – сетчатый фильтр; 2 – дроссельная диафрагма; 3 – сужающееся сопло;

4 – регулировочный вентиль; 5 – вакуумный насос; 6,7 – дифференциальные манометры.

 

С помощью меню (раздел «Параметры») задается один из трех возможных рабочих тел: воздух, диок­сид углерода, гелий.

До начала эксперимента регулировочный вентиль 4 закрыт полностью и течение газа отсутствует, показания всех при­боров должно быть равно нулю ( Н =0, р₂ =0, р₃ =0). После включения тумблеров питания измерительных приборов приступают к проведению опыта. Включается тумблер вакуумного насоса. Затем постепенным открытием вентиля 4 с помощью рукоятки на пульте управления устанавливается минимальное разрежение за соплом – р₃ = 0,1 бар (1-й ре­жим). На экране монитора высвечиваются численные зна­чения вели­чин: Н, р₂ , р₃. Последующие режимы снимаются при значениях разрежения р₃ = 0,2, 0,3, …, 0,9 бар. Результаты измерений Н, р₂ и р₃ во всех опытах заносятся в протокол испытаний (таблица 2).

Таблица 2 – Протокол эксперимента и результаты обработки данных

 

Газ – ____________; В =_______________ Па.

 

№ опыта	Результаты измерений	Результаты расчетов
р2	р3	Н	р3	р2		Мд
бар	бар	Па	бар	бар		кг/с

 

 

По окончании опытов все регулирующие органы перево­дятся в исходное положение.

 

 

4. Обработка результатов испытаний

Определяются абсолютные давления перед соплом, в вы­ходном сечении сопла (на срезе) и за соплом:

р₁ = , бар. (17)

р₃ = р₁ - р₃, бар. (18)

р₂ = р₁ - р₂, бар. (19)

 

Рассчитывается отношение давлений:

 

= р₃/р_{1 .} (20)

 

Определяется действительный массовый расход газа:

 

М_{д= ш ,} кг/с, (21)

где: _ш = 0,95 – коэффициент расхода (опреде­лен при тарировке);

– площадь отверстия в дроссельной диафрагме; – плотность газа перед диафрагмой, кг/м³, – газовая постоянная, Дж/(кгК ),

–температура воздуха перед диафрагмой, К; –молярная масса газа, кг/кмоль.

По формулам, приведенным в пояснениях к лабораторной работе, определяются теоретические значения и макси­мального теоретического расхода газа . Рассчитывается коэффициент расхода сопла:

(22)

Строится график зависимости , и по нему находится опытное значение , оно срав­нивается с теоретическим значением.

 

5. Содержание отчета

В отчете приводится цель работы, схема рабочего участка модели­руемой экспериментальной установки, таблица замеров, графиче­ская зависимость М_Д = f(β)

 

Вопросы для самопроверки

1. При каких условиях процесс истечения газа можно считать адиабатным?

2. Как формулируется первый закон термодинамики для потока газа?

3. Какие каналы называются соплами, а какие диффузорами?

4. Как изменяются скорость, давление, удельный объем и температура газа при его движении в сужающемся сопле?

5. Что такое критический перепад давлений и критическая скорость истечения?

6. От каких факторов зависит скорость истечения из сужающего­ся сопла в докритической области истечения?

7. От каких факторов зависит скорость истечения из сужающего­ся сопла в сверхкритической области истечения?

8. Что надо сделать, чтобы увеличить расход газа при истечении из сужающегося сопла неизменной геометрии в сверхкри­тической области истечения?

9. С помощью какого устройства создается перепад давления в дан­ной установке?

10. Возможно, ли при данной конструкции установки получить на выходе из сопла скорость большую, чем скорость звука?

11. Как осуществляется переход с одного режима работы опыт­ной установки на другой?

12. Поясните на каком принципе основано измерение расхода газа в опыте?

 

Лабораторная работа №4

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте закон Фурье.

4. Как изменяется температура в однородной плоской пластине?

5. Как рассчитать градиент температуры в испытуемом образце?

6. Что такое граничные условия, как они заданы в лабораторной ус­тановке?

7. Изменится ли величина коэффициента теплопроводности, если при прочих неизменных условиях увеличить толщину образца?

8. Как рассчитать плотность теплового потока, проходящего через испытуемый образец?

9. Объясните, почему коэффициент теплопроводности твердых ма­териалов зависит от температуры, какова эта зависимость?

10. Назовите материалы, хорошо проводящие теплоту и теплоизоля­торы.

11. Можно ли на установке, используемой в данной лабораторной работе, определять коэффициент теплопроводности металлов?

12. Что такое нестационарный процесс теплопровод­ности?

 

Лабораторная работа №5

Вопросы для самопроверки

1. Что такое свободная конвекция?

2. Как сделать конвекцию около горизонтального цилиндра вынуж­денной? Как при этом изменится коэффициент теплоотдачи?

3. Что такое коэффициент теплоотдачи, от каких факторов зависит его величина?

4. Какие числа подобия входят в безразмерные уравнения подобия для процессов теплоотдачи при свободной конвекции?

5. Что такое абсолютно черное тело?

6. Что такое степень черноты, для каких тел вводится это понятие, от каких факторов зависит его величина?

7. Как изменится коэффициент теплоотдачи, если над трубой, или сбоку от нее установить плоский металлический лист, ширина которого значительно больше диаметра трубы?

8. Как рассчитать плотность теплового потока на внешней поверх­ности трубы?

9. Как рассчитать линейную плотность теплового потока от поверх­ности трубы к окружающему воздуху?

10. Как влияет на величину коэффициента теплоотдачи разность температур поверхности трубы и воздуха?

 

Лабораторная работа №6

А.Б. Кууск, А.М. Елманов

 

 

ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Методические указания

К лабораторным работам

 

Ростов-на-Дону

 

 

УДК [66. 045: 656.2 + 629.4.048] (075.8)

 

Кууск А.Б., Елманов А.М.

 

Термодинамика и теплопередача. Методические указа­ния к лабораторным работам. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообще­ния, 2004. – 36 с.

 

Приводятся методические указания к лабораторным работам по технической термодинамике и теплопередаче.

 

Указания предназначены для студентов специальности «Локомотивы» (специализация – грузовые тепловозы и электрический транспорт)

 

Ил. 12. Табл. 6. Библиогр.: 7 назв.

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, доцент С.Д. Квакин (РГУПС)

 

 

 

 

© Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2008

Настоящие методические указания предназначены для студен­тов специальности «Локомотивы» и «Электрический транспорт железных дорог» очной, заочной и форм обучения. Выполнение лабораторных работ должно расширить и закрепить знания по основным разделам курса «Термодинамика и теплопередача», полученные на лекци­онных занятиях. Пояснения к лабораторным работам предназначены не только для понимания физической природы изучаемых явлений, выполнения работ и необходимых расчетов, но и для приобретения опыта постановки эксперимента и анализа его резуль­татов. В лабораторных работах № 3,4,5,6 используется имитационное моделирование, позволяющее получить измерительную информа­цию, аналогичную реальному эксперименту.

До выполнения лабораторной работы студент должен позна­комиться с изучаемым процессом или установкой по рекомендуе­мой литературе, конспекту лекций и настоящим методическим ука­заниям и подготовить протокол испытаний.

 

 

Лабораторная работа №1

Методы и средства теплотехнических измерений

 

1. Цель работы

Изучение наиболее распространенных методов измерения па­раметров состояния, приобретение практических навыков работы со средствами тепло­технических измерений.

2. Пояснения к работе

Под измерением понимается процесс получения опытным путем соот­ношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу измерения. Используемые при этом технические средства, имею­щие нормированные метрологиче­ские характеристики (класс точности, чувст­вительность, вариация и др.), называются средствами измерения. Ниже приво­дятся принци­пиальные схемы и основные характеристики наиболее распростра­ненных средств измерения термических параметров состояния (тем­пературы, давления и удельного объема).

 

 

2.1. Средства измерения температуры

 

Методы измерения температуры разделяются на две группы – контактные и бесконтактные. При использовании контактных мето­дов измерения первич­ный измерительный преобразователь (термо­приемник) помещается непосред­ственно в среду, температура кото­рой измеряется. В результате теплообмена между термоприемником и средой происходит выравнивание температур и это га­рантирует точность и достоверность результатов измерения. Если же выравни­вания температур по каким-либо причинам не произошло (например, не­пра­вильно выбрано место установки, не обеспечен хороший тепло­вой контакт и т.п.), то реально будет измерена собственная темпера­тура термоприемника, а не действительная температура среды. В связи с этим при изучении конструк­ции средств измерения темпе­ратуры следует уделить особое внимание пра­вильным способам ус­тановки термоприемников.

 

Термометры стеклянные жидкостные

 

Принцип действия жидкостного термометра (рис.1) основан на различии теплового расширения термометрической жидкости и материала (стекла) резер­вуара, в который она помещена. В качестве термометрических жидкостей ис­пользуются ртуть и некоторые ор­ганические жидкости (толуол, этиловый спирт и др.).

Ртутные термометры используются для измерения температур в диапа­зоне –35 …. 600 ^оС. Если предел измерения термометра выше 200 ^оС, то про­странство над ртутным столбиком заполняется газом (например, азотом) под давлением для исключения парообразования. Выпуска­ются ртутные термо­метры для точных измерений (погрешность 0,01 – 0,1 ^оС) и лабораторные (по­грешность 1 – 5 ^оС). При точных измере­ниях к показаниям ртутного термо­метра приходится вводить не­сколько поправок, усложняющих процесс измере­ния. Тем не менее, возможность непосредственного отсчета температуры и простота конструкции делают ртутный термометр очень удобным для изме­ре­ния невысоких температур. Недостатки ртутных термометров – довольно большая инерционность, невозможность измерить темпе­ратуру в данной точке, невозможность представления показаний термометра в виде электрического сигнала.

Термометры с органическими жидкостями используются для измерения температур в диапазоне -185…300 ^оС. Они имеют мень­шую точность и ис­пользуются в основном для метеорологических измерений, в сельском хозяй­стве и в быту.

Рис. 1. Стеклянный жидкостный термометр:

1- резервуар; 2- капиллярная трубка; 3- шкала; 4- оболочка