ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Приборы для измерения температуры

Ртутные термометры. Технические ртутные термометры (рис. 72) предназначены для измерения температур от —30° до 500°. Для повышения температуры кипения ртути (357°) в ка­пилляры термометров, предназначенных для измерения более высоких температур, накачивают под давлением 30—40 атм азот или углекислый газ.

Шкала термометров градуирована в пределах 0-f-50°, О-ї-100°, 0-ь 150° и т. д. до 0-^500°. Длина хвостовой части тер­мометров— от 10 до 200 см, иногда и больше.

Термометры изготовляют прямыми и коленчатыми.

Чтобы предохранить ртутные термометры от повреждения, их помещают в металлические чехлы, нижнюю часть которых заполняют минеральным маслом или бронзовыми опилками для лучшей передачи тепла термометру.

Ртутные термометры наиболее просты и дешевы, однако с их помощью нельзя измерять температуру на расстоянии. Для этого применяют манометрические термометры, которые могут быть удалены от места замера на расстояние до 60 м.

Манометрические термометры. Действие манометрических термометров основано на том, что давление жидкостей и газов, заключенных в герметически закрытые сосуды, при нагревании повышается.

Рис. 72. Ртутные термометры:

а — с вложенной шкалой, б — палочный, в, г, д —термометры в защитной арматуре

Манометрический термометр (рис. 73) состоит из термопат­рона 1, представляющего собой металлический баллон, напол­ненный жидкостью (ртутью, метиловым спиртом, ксилолом), газом (обычно азотом) или смесью жидкости и пара (ацетон и др.), капиллярной трубки 2, соединяющей термопатрон с из­мерительным прибором, и измерительного прибора 3 со стрел­кой 4, которая показывает изменение давления жидкости или газа, а следовательно, и температуру.

Манометрические термометры выпускают с указывающими и записывающими измерительными приборами. В последнем случае давление газа или жидкости передается стрелке, имею­щей вид пера. Под пером находится бумажный диск, приводи­мый во вращение часовым механизмом или специальным элек­тродвигателем. Диск совершает один оборот за 24 часа.

На диске (бланке) имеются условные обозначения: концент­рические окружности обозначают температуру, кривые линии — время суток (часы).

При повышении температуры острие пера отходит от центра диска, а при понижении—-приближается к нему. В результате вращения диска и перемещения пера на бумаге автоматически вычерчивается кривая, представляющая собой графическую за­пись температуры в измеряемой точке в течение определенного, времени.

Рис. 73. Дистанционный маномет­рический термометр:

1 — термопатрон, 2 — капиллярная

трубка, соединенная с манометриче­ской пружиной, 3 — измерительный прибор, 4 — пнщущая стрелка

На рис. 74 показана графи­ческая запись температуры гип­са в варочном котле, сделан­ная самопишущим прибором манометрического термометра.

По графику можно судить о режиме варки гипса на протя­жении суток.

На гипсовых заводах мано­метрические термометры ис­пользуют для измерения тем­ператур в шахтно-мельничных и обжиговых установках, ва­рочных котлах и барабанах.

Манометрическими термо­метрами измеряют температу­ру до 500°.

Термоэлектрические пиро­метры. Широкое распростране­ние получили термоэлектриче­ские пирометры. Принцип их действия можно уяснить на следующем примере. Если кон­цы двух проволок из разных металлов спаять и нагревать место спая, то стрелка милли­вольтметра, присоединенного к свободным концам проволок, будет отклоняться, показывая тем самым, что в цепи возник электрический ток (рис. 75).

Две соединенные концами разнородные проволоки, исполь­зуемые для измерения температур, носят название термоэлемен­та, или термопары; их спай, помещаемый в пространство, тем­пература которого измеряется, называется горячим спаем, а свободные концы, присоединяемые к прибору (милливольтметру или гальванометру), — холодными концами или холодным спаем.

Рис. 74. Кривые варки гипса в варочном котле, записанные манометри­ческим термометром

Рис. 75. Схема термоэлектри­ческого пирометра:

В промышленных условиях обычно пользуются милливольт­метрами со шкалой, градуированной в градусах. Для изготовле­ния термопар применяются следующие металлы.

Платина — платинородий — для измерения температур до 1600°. Термопара изготовляется из платиновой проволоки и спла­ва платины (90%) и родия (10%). Показания термопары отли­чаются наибольшей точностью. Однако такие термопары дороги и поэтому их применяют только для измерения темпера­тур, превышающих 1000°.

Рис. 76. Армировка термоэлек­тродов термопар: а и б — из благородных металлов, в — из неблагородных металлов, г — с приваренными к чехлу тер­моэлектродами, д — с одним тер­моэлектродом

Хромель — алюмель — для измерения температур. до 1000— 1100е. Хромель представляет собой сплав из никеля (89,1%), хрома (9,8%), железа и мар­ганца. Алюмель—сплав из ни­келя и железа.

Хромель — копель — для из­мерения температур до 600—

800°

Железо — константан — для измерения температур до 600—800°.

Железо — копель — для из­мерения температур до 600—

800°

Медь — константан — для измерения температур до 600°.

Применяются и другие ком­бинации металлов.

Для изготовления термопар из благородных металлов ис­пользуют проволоку диаметром от 0,2 до 0,6 мм. Все остальные термопары делаются из прово­лок диаметром от 0,2 до 3 мм.

Проволоки термопары (рис. 76) изолируют друг от друга с помощью фарфоровых бус или соломки и помещают в защит­ные чехлы, представляющие собой фарфоровые или стальные трубки диаметром 15—25 мм.

Промышленные термопары выпускаются длиной 0,5; 1,0; 1,5 и 2 м.

Радиационные пирометры. Для измерения высоких темпера­тур от 750 до 1800° (например, в топках) пользуются ардомет­рами, или радиационными пирометрами полного излучения (тип РП).

Радиационный пирометр полного излучения состоит из зри­тельной трубы, лампы накаливания, источника питания (акку­мулятора) и вольтметра со шкалой, отградуированной в граду­сах.

Действие пирометра заключается в следующем. Зрительная трубка наводится на отверстие в топке, тепловые и световые лучи от раскаленного тела падают на двояковыпуклое стекло,, направляющее их в одну точку — фокус. В фокусе расположена маленькая термопара, в которой возникает электродвижущая сила, измеряемая милливольтметром.

о) ‘ 6)

Рис. 77. Установка ардометра:

а — правильная, б — неправильная

При установке ардометра необходимо защищать его от воз­действия высоких температур. Для этой цели следует применять шамотные трубы с глухим концом, которые вмуровываются в кладку. При производстве замеров ардометр наводится на дно

3

Рис. 78. Схема оптического пиро­метра с лампой регулируемого на­кала:

1 — объектив, 2 — окуляр, 3 — лампоч­ка накаливания, 4 — аккумулятор, 5 — реостат

такой трубы (рис. 77).

В качестве переносных при­боров для измерения темпера­тур применяются оптические пирометры полного излучения (ОПИР) «с исчезающей ни­тью» (рис. 78). При определе­нии температуры сравнивают яркость тела, температура ко­торого измеряется, с яркостью нити маленькой лампы нака­ливания.

Термометры сопротивления — Действие термометров сопро­тивления основано на измене­нии сопротивления проводни­ков при нагревании. Этим свойством в большей мере об­ладают проводники из чистых металлов.

Для изготовления термометров сопротивления применяются платиновая, медная, реже железная и никелевая проволоки. Толщина платиновой проволоки 0,07—0,015 мм, медной 0,1 мм..

Проволоку наматывают на изоляционный каркас (фарфор, кварц, слюда), изолируют снаружи и помещают в защитный че­хол из нержавеющей стали и, кроме того, >в стальную трубу.

По внешнему виду и габаритам термометр сопротивления напоминает термопару.

Б качестве измерительного прибора для термометра чаще всего используют логометр (стрелочный омметр). Шкала лого­метра градуируется в градусах.

Платиновыми термометрами сопротивления можно замерять температуру от —120 до +500°, медными — от —50 до +150°.

Недостатком термометров сопротивления является то, что они, как и термопары, помещенные в защитную арматуру, мед­ленно реагируют на изменение температуры в замеряемом про­странстве. В сравнении с другими приборами для измерения температур термометры сопротивления дают наибольшую точ­ность.



Производство и применение гипсокартона

Адреса и телефоны:

Украина, Кировоградская обл., г. Александрия, ул. Куколовское шоссе 5/1А,
Александрийский Авторемонтный завод,
тел./факс +38 (05235) 77193
+38 (050) 512 11 94 — Александр,  инженер-менеджер (цены, условия приобретения, консультации)
e-mail: msd@inbox.ru