Порівняння ртутних та рідинних технічних термометрів

Термометри є найбільш популярними з усіх інших контрольно-вимірювальних приладів, адже, напевно, кожен бодай раз стикався з їхньою покупкою. Але далеко не всі знають, що термометри бувають декількох видів: рідинні, механічні, оптичні, електронні, газові та інфрачервоні. Саме тому багато хто задається питанням, який з них вибрати і в чому полягає основна відмінність між ними. Найбільшу популярність мають саме рідинні технічні термометри. Ми постараємося відповісти на питання, що часто ставляться, і розповісти про основні відмінності між ртутним і рідинним термометром.

Рідинні технічні термометри

• -40 – +600 градусів Цельсія – використовується ртутний термометр;



• -60 – +120 градусів Цельсія – з наповненням із різних сплавів ртуті;



• -80 – +50 градусів Цельсія – можна використовувати термометри зі спиртовим наповнювачем.

Ртутний термометр

Ртутний термометр є традиційним термометром і, незважаючи на те, що на ринку вже давно з'явилися електронні термометри, ртутні ще нескоро підуть із технічного побуту.

• висока точність (похибка зазвичай не перевищує 0,1 градуса);



• дуже тривалий термін служби. При правильному зберіганні може прослужити кілька десяток років;



• низька вартість. Ртутний термометр коштує набагато дешевше, ніж його електронні аналоги;



• не вимагає заряджання або заміни батарейок.

• конструкція градусника, як правило, дуже тендітна. Планується заборонити використання ртутних термометрів, оскільки ртуть є дуже небезпечною речовиною;



• щоб отримати результат, необхідно почекати близько 10 хвилин;



• Досить небезпечно залишати градусник у місцях, де є маленькі діти.

Опис спиртового термометра

Спиртові термометри найчастіше використовуються для вимірювання мінусових температур. Спиртові термометри використовуються набагато рідше, але мають свої переваги:

• спиртові термометри є безпечними. Навіть якщо термометр розіб'ється, це не зашкодить оточуючим;



• такий термометр може працювати при температурах, за яких ртуть замерзла;



• спиртовий термометр є недорогим;



• цей вид термометра досить точний.

Недоліки спиртового термометра:

• має меншу точність порівняно з ртутним;



• як правило, корпус дуже тендітний і є не ремонтопридатним;



• даний вид є нерозповсюдженим, а значить знайти його буде досить складно.

Вибрати відповідний термометр досить складно, і при ухваленні рішення необхідно обов'язково враховувати всі особливості. Якщо Ви не хочете стикатися з тендітніми моделями, то краще придивитися до інших, більш міцних варіантів.

Якщо необхідно вимірювати дуже низькі температури або при вимірюванні дуже важлива точність, то краще придбати саме рідинні технічні термометри. Вони не лише покажуть точний результат, а й їх покупка не вдарить по кишені.

Інші статті:

Термометри розширення

Фізична властивість речовин змінювати свої розміри в залежності від температури широко використовують для її виміру. Термометри розширення зазвичай представлені рідинними, дилатометричними та біметалевими приладами. Рідкісні скляні термометри є приладами, що показують, що розташовуються за місцем вимірювання.Принцип їх дії заснований на тепловому розширенні рідини у скляному циліндрі залежно від температури, що вимірюється. Скляний рідинний термометр (рис. 3.1) складається із скляного резервуару. 1 з робочою рідиною та припаяного, закритого з протилежного кінця скляного капіляра 4. Уздовж капіляра розташована шкала 3, на якій нанесено цифрові позначки температури. За верхньою відміткою шкали є запасний об'єм капіляра 5, заповнений інертним газом під тиском. Цей об'єм захищає термометр від пошкоджень під час перегріву. Усі зазначені деталі термометра поміщені у скляну захисну оболонку. 2. Діапазон вимірів ртутними термометрами лежить у межах від -30 до 600 °С.

Мал. 3.1. Термометр розширення Зміна у капілярі рівня рідини Ah при нагріванні резервуару (від температури t до Ь) і де Vi - Об'єм рідини при температурі ?/, мм 3; а_ж і а_з - коефіцієнти температурного розширення рідини та скла, °Сd - Внутрішній діаметр капіляра, мм. Чим більший резервуар і менше внутрішній переріз капіляра, тим помітніша зміна висоти стовпчика рідини, тобто. тим більше чутливий термометр і менше ціна поділу. Оскільки в термометрі одночасно з розширенням рідини відбувається розширення скляного резервуара та капіляра, різниця а„ = а_ж - а_з називається коефіцієнтом видимого розширення рідини у склі. Деякі термометричні рідини та їх характеристики наведено у табл. 3.4. Таблиця 3.4 Термометричні рідини_

Середні коефіцієнти теплового розширення, °С -1

З рідинних термометрів найбільш поширені ртутні, що мають ряд переваг: ртуть не змочує скло (стінки капіляра), у широкому діапазоні температур залишається рідкою і має стабільний коефіцієнт розширення. Це призводить до того, що ртутні термометри мають майже рівномірну шкалу і забезпечують високу точність вимірювання. Нижня межа вимірювання (-35 ° С) визначається температурою затвердіння ртуті, а верхня (650 ° С) - температурою початку розм'якшення скла. Недоліком ртутних термометрів є невеликий коефіцієнт розширення (див. табл. 3.2), а також отруйність ртуті.

Похибка ртутного термометра може бути доведена до

Скляні термометри з органічними рідинами застосовують за нижчих температур (від -200 до 200 °С). Недоліком таких рідин є змочування скла та мінливість коефіцієнта розширення.

Залежно від методу градуювання розрізняють дві групи термометрів: градуйовані при повному і неповному зануренні із заданою температурою їхньої частини (зазвичай 20 °С).

Термометри першої групи мають більш високу точність вимірювання і використовуються в лабораторних умовах, термометри другої групи (технічні) - для вимірювання температур у промисловості (глибина їх занурення вказана на звороті шкали). Технічні термометри формою нижньої частини з резервуаром бувають прямими типу А і кутовими типу Б (нижня частина вигнута під кутом 90 0 по відношенню до шкальної частини).

Межі основної похибки скляних термометрів вказують у тому паспорті, вони залежить від діапазону вимірів, ціни розподілу шкали і виду термометричної рідини.Якщо при вимірі температура виступаючої частини термометра відрізняється від температури його градуювання, виникає додаткова похибка за рахунок стовпчика рідини, що виступає. Її усувають поправкою At до показань термометра

де п - Число градусів у виступаючому стовпчику; t_ec - температура виступаючого стовпчика, виміряна допоміжним термометром; t - температура виступаючого стовпчика під час градуювання.

Інший додаткової похибкою, характерною для скляних термометрів, є усунення їх нульової точки у бік негативних температур. Це пояснюється тим, що скло після нагрівання при вимірі в нормальних умовах не відразу приймає свій первісний об'єм, причому, чим вища температура, гем зсув більше. Наприклад, у технічних термометрів зі шкалою 0 - 600 ° Зсув досягає 3 ° С.

Точність показань технічних термометрів багато в чому залежить від способу та місця їх встановлення. Застосовують два способи встановлення ртутних термометрів: у захисних оправах (гільзах) і без них прямим зануренням термометрів у середовище, що вимірюється. Перший спосіб використовують для вимірювання температури середовища, що знаходиться під надлишковим тиском, при цьому довжина захисної гільзи залежить від необхідної глибини занурення.

При вимірюванні температури середовища в трубопроводі термометри встановлюють на ділянках зі висхідним потоком. Різні способи встановлення термометрів на трубопроводі показано на рис. 5.10.

Для регулювання температури та сигналізації у лабораторних та промислових умовах застосовують електроконтактні ртутні термометри (рис. 3.2) в інтервалі від -30 до 300 °С. Їх випускають із постійними робочими контактами, впаяними в капіляр.При зміні температури стовпчик ртуті сягає нового її значення, замикаючи чи розмикаючи електричну ланцюг, у результаті з'являється чи зникає електричний сигнал. Після посилення цей сигнал надходить у систему регулювання.

Крім розглянутих, існують спеціальні термометри: медичні (градусники), метеорологічні, ґрунтові та іншого призначення.

Мал. 3.2. Електроконтактний термометр

Скляні рідинні термометри є одним з найбільш точних засобів вимірювання температури, але мають вузький діапазон використання.

Тверді речовини, як і рідини, залежно від температури, змінюють свої геометричні розміри. Так, залежність довжини/твердого тіла від температури має вигляд

де l_n - Початкова довжина твердого тіла; /? - Коефіцієнт температурного розширення, °С

Середні значення коефіцієнта /1 деяких матеріалів діапазоні від 0 до 200 “З наведені в табл. 3.5.

Коефіцієнти температурного розширення_

Коефіцієнт температурного розширення р, °С'.