Рефераты Изучение способов измерения температуры

Вернуться в Теплотехника

Изучение способов измерения температуры
Лабораторная работа.

«Изучение способов измерения температуры»

Цель работы: углубить знания по курсу общей теплотехники и получить
навыки экспериментального определения температуры тел.

В работе необходимо:
1. Измерить температуру нагревательной поверхности, окружающей среды и
воды в колбе с помощью ртутного термометра, хромель-копелиевых термопар,
милливольтметра и потенциометра.

Теоретические основы.

Температура характеризует тепловое состояние тела и измеряется в
градусах. Температура тела изменяется пропорционально средней кинетической
энергии поступательного движения молекул. Численное значение температуры
зависит от выбранной температурной шкалы.
В технике температура измеряется по Международной стоградусной шкале
/шкала Цельсия/ и обозначается через t, [pic]С. В этой шкале при нормальном
давлении /760 мм рт. ст./ состоянию тающего льда соответствует температура
0 [pic]С, а точке кипения воды - 100[pic]С. Для измерения температуры
используется также термодинамическая шкала температур /шкала абсолютных
температур, или шкала Кельвина/. Нуль абсолютной шкалы температур
соответствует значению t=-273,15 [pic]С.
Абсолютная температура тела
Т, К=t, [pic]С[pic]+273,15 /1/
В США и Англии для измерения температуры применяют шкалу Фаренгейта.
На этой шкале /t[pic],F/ температура таяния льда и температура кипения воды
обозначены соответственно через 32[pic] и 212[pic] для перевода показаний
этой шкалы в [pic]С и обратно служат соотношения:
t[pic]С=[pic](t[pic],F-32); t[pic]F=[pic](t[pic]С+32) /2/
Параметром состояния является абсолютная температура.
Температуру измеряют с помощью устройств, использующих различные
термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. В табл. 2
приведены наиболее распространенные устройства для измерения температуры и
практические пределы их применения.
Ртутные стеклянные термометры основаны на свойстве тел изменять свой
объем в зависимости от температуры. В качестве термометрического тела чаще
всего применяют ртуть и спирт.
При точных измерениях температуры при помощи ртутных термометров к их
показаниям вводятся следующие поправки:
/1/ основная /инструментальная/ поправка [pic]t
/2/ поправка на температуру выступающего столбика ртути
[pic]t[pic][pic]
/3/ поправка на смещение положения нулевой точки [pic]t[pic]

В общем случае определение действительной температуры среды по
показаниям ртутного термометра t' производится согласно равенству:
t= t'+[pic]t+[pic]t[pic]+[pic]t[pic]. /3/
При температурах выше 150-200 [pic]С ртутные термометры применяются
редко.
В настоящее время для измерения температуры получили широкое
применение термопары /термоэлектрические преобразователи/.
Термоэлектрический метод измерения температуры основан на
использовании зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры.
Термопара представляет собой 2 разнородных проводника, составляющих
общую электрическую цепь /рис. 1/. Если температуры мест соединений (спаёв)
проводников t[pic] и t[pic] неодинаковы, то возникает термо-Э.Д.С. и по
цепи протекает ток. Величина термо-Э.Д.С. тем больше чем больше разность
температур.

[pic]
рис. 1. Схема измерения показаний термопары с помощью
милливольтметра

[pic]

рис. 2. Схема измерения разности температур газа при помощи
дифференциальной термопары.


В качестве материалов для термопар используется проволока диаметром
от 0,1 до 0,2 мм. Наиболее распространены следующие пары металлических
проволок:
1. Платина и платинородий / 90% Pt и 10% Pr /. Эта термопара
является эталонным прибором.
2. Хромель /90% Ni и 10% Cr / и алюмель /95% Ni и 5% Al/. На
каждые 100 [pic]С термоЭ.Д.С. этой термопары составляет около
4 мВ
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100