Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Апреля 2012 в 11:03, доклад
Понятие температуры возникло из ощущений человека, в какой мере нагреты, или, наоборот, охлаждены окружающие тела. И только в результате требований науки и техники о количественном определении температуры было сформулировано более четкое понятие температуры.
1. Введение…………………………………………………….….3
Температурные датчики, их виды…………………………….4
Термопреобразователи сопротивления………………………….4
Термоэлектрические преобразователи…………………………..6
Пирометры ..………………………………………………………8
Кварцевые термопреобразователи….…………………………..10
Шумовые датчики………………………………………………..10
ЯКР – датчики…………………………………………………….10
Дилатометрические преобразователи…………………………..11
Акустические датчики……………………………………………11
Поверка технических термоэлектрических термометров (ТТ)
Методы измерения температуры
Поверка
ТТ сводится к определению температурной
зависимости термо-ЭДС и
Градуировка производится двумя методами: по постоянным точкам или сличениям.
Градуировка по постоянным (реперным) точкам является наиболее точной и применяется для образцовых термопар. Поверяемую термопару помещают в тигель с металлом высокой чистоты, установленной в печи, и регистрируют площадку на кривой изменения термо-ЭДС по мере повышения или понижения температуры металла. Данная площадка соответствует температуре плавления или кристаллизации металла, причем более предпочтительно вести градуировку по точке кристаллизации. В качестве реперных металлов используют золото, палладий, платину и др.
Методом сличения
проводится градуировка образцовых
термопар второго разряда и технических
ТТ. Он заключается в непосредственном
измерении
термо-ЭДС градуируемой термопары при
постоянной температуре свободных концов
t0=0 0C и различных температурах
t2 рабочего спая, причем последняя
определяется с помощью образцового термометра
(термопары, пирометра излучения). На (рис.
6) приведена схема установки
для градуировки ТТ методом сличения с
образцовой термопарой.
Металлический
блок служит для обеспечения равенства
температур рабочих спаев образцовой
и поверяемой термопар. Измерения термо-ЭДС
производят с помощью переносного потенциометра
с точностью измерения (отсчета) не хуже
0.1 мВ. Отсчет проводится после 10 минут
выдержки при данной температуре.
Методы
измерения температуры
Для измерения
термодинамической температуры
выбирается некоторый термодинамический
параметр термометрического вещества.
Изменение этого параметра однозначно
связывается с изменением температуры.
Классическим примером термодинамического
термометра может служить газовый термометр,
в котором температуру определяют методом
измерения давления газа в баллоне постоянного
объема. Известны также термометры абсолютные
радиационные, шумовые, акустические.
Термодинамические
термометры — это очень сложные
установки, которые невозможно использовать
для практических целей. Поэтому
большинство измерений производится
с помощью практических термометров, которые
являются вторичными, так как не могут
непосредственно связывать какое-то свойство
вещества с температурой. Для получения
функции интерполяции они должны быть
отградуированы в реперных точках международной
температурной шкалы. Самым точным практическим
термометром является платиновый термометр
сопротивления. Средства измерения температуры
часто проградуированы по относительным
шкалам — Цельсия или Фаренгейта.
На практике
для измерения температуры
жидкостные
и механические термометры, термопару,
термометр сопротивления, газовый термометр,
пирометр.
Единицы
и шкала измерения
температуры
Из того,
что температура — это
Шкала
температур Кельвина
Понятие
абсолютной температуры было введено
У. Томсоном (Кельвином), в связи с
чем шкалу абсолютной температуры
называют шкалой Кельвина или термодинамической
температурной шкалой. Единица абсолютной
температуры — кельвин (К).
Абсолютная
шкала температуры называется так, потому
что мера основного состояния нижнего
предела температуры — абсолютный ноль,
то есть наиболее низкая возможная температура,
при которой в принципе невозможно извлечь
из вещества тепловую энергию.
Абсолютный
ноль определён как 0 K, что равно −273.15
°C (точно).
Шкала
температур Кельвина — это шкала,
в которой начало отсчёта ведётся
от абсолютного нуля.
Важное
значение имеет разработка на основе
термодинамической шкалы
Используемые
в быту температурные шкалы —
как Цельсия, так и Фаренгейта
(используемая, в основном, в США), — не
являются абсолютными и поэтому неудобны
при проведении экспериментов в условиях,
когда температура опускается ниже точки
замерзания воды, из-за чего температуру
приходится выражать отрицательным числом.
Для таких случаев были введены абсолютные
шкалы температур.
Одна из них называется шкалой Ранкина, а другая — абсолютной термодинамической шкалой (шкалой Кельвина); температуры по ним измеряются, соответственно, в градусах Ранкина (°Ra) и кельвинах (К). Обе шкалы начинаются при температуре абсолютного нуля. Различаются они тем, что цена одного деления по шкале Кельвина равна цене деления шкалы Цельсия, а цена деления шкалы Ранкина эквивалентна цене деления термометров со шкалой Фаренгейта. Температуре замерзания воды при стандартном атмосферном давлении соответствуют 273,15 K, 0 °C, 32 °F.
Масштаб
шкалы Кельвина привязан к тройной
точке воды (273,16 К), при этом от неё
зависит постоянная Больцмана. Это
создаёт проблемы с точностью
интерпретации измерений
Шкала
Цельсия
В технике,
медицине, метеорологии и в быту
используется шкала Цельсия, в которой
температура тройной точки воды равна
0,008 °C,[8] и, следовательно, точка замерзания
воды при давлении в 1 атм равна 0 °C. В настоящее
время шкалу Цельсия определяют через
шкалу Кельвина: цена одного деления в
шкале Цельсия равна цене деления шкалы
Кельвина, t(°С) = Т(К) — 273,15. Таким образом,
точка кипения воды, изначально выбранная
Цельсием, как реперная точка, равная 100
°C, утратила свое значение, и по современным
оценкам температура кипения воды при
нормальном атмосферном давлении составляет
около 99,975 °C.Шкала Цельсия практически
очень удобна, поскольку вода очень распространена
на нашей планете и на ней основана наша
жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для
метеорологии, поскольку связана с замерзанием
атмосферной воды. Шкала предложена Андерсом
Цельсием в 1742 г.
Шкала
Фаренгейта
В Англии
и, в особенности, в США используется
шкала Фаренгейта. Ноль градусов Цельсия
— это 32 градуса Фаренгейта, а
градус Фаренгейта равен 9/5 градуса
Цельсия.
В настоящее
время принято следующее