Температура. Современные приборы для измерения температуры. - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Температура. Современные приборы для измерения температуры.

Таблицы и знаки > Математические знаки


термометрТемпература - это один из значимых физических параметров, который применяется и в быту, и на производстве, и при лабораторных исследованиях.
Температура— величина, которая характеризует тепловое состояние тела или иначе мера «нагретости» тела.
Чем выше температура тела, тем большую в среднем энергию имеют его атомы и молекулы.
Температура измеряется термометрами, т.е. приборами для измерения температуры
Температура непосредственно не измеряется! Измеряется величина, зависящая от температуры!
Приборы для измерения температуры классифицируются в зависимости от того, какой метод измерения положен в основу их конструкции:
термометры, применяются для измерения температуры контактным методом.
пирометры, применяются для измерения температуры бесконтактным методом.
I. Термометры для измерения температуры контактным методом:
термометры расширения, использующие принцип теплового расширения. Термометры расширения бывают  жидкостные и твердых тел (дилатометрические и биметаллические);
манометрические термометры, использующие зависимость между температурой и давлением газа или паров жидкости в замкнутой термосистеме. Различают манометрические термометры  газовые, жидкостные и конденсационные  ;
термопреобразователи (термометры) сопротивления, использующие изменения электрического сопротивления металлов от температуры;
термоэлектрические термометры (термопары), использующие зависимость между термо-ЭДС, развиваемой термопарой (горячим спаем) из двух различных проводников, и разностью температур спая и свободных концов термопары.
II. Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом:
яркостные пирометры - измеряют яркость нагретого тела в узком диапазоне длин волн излучения
радиационные пирометры – измеряют температуру по тепловому действию лучеиспускания накаленного тела во всем спектре длин волн.


Термометры технические жидкостные состоят из резервуара с термометрической жидкостью и соединенной с ним капиллярной трубкой. За капилляром располагается шкала в °C. Корпус прибора — стеклянный. Они работают на свойстве изменения объема тел при различных температурах.  При изменении температуры объем жидкости внутри прибора изменяется, вследствие чего столбик жидкости в капилляре поднимается или опускается пропорционально изменению температуры.

В качестве термометрической жидкости в термометрах расширения применяется:
• ртуть при изменении температуры от -30°C до +600°C;
• спирт при изменении температуры от -80°C до +80°C;
• толуол при изменении температуры от -80°C до +100°C;
• керосин при изменении температуры от 0°C до +300°C или другие органические жидкости.

Манометрические термометры, использующие зависимость между изменяющейся температурой газообразного вещества, помещенного в замкнутый объем, и давлением. Работают при значениях от -160 до +600 °С. 
Манометрические термометры по заполнению подразделяют на газовые, жидкостные и парожидкостные (конденсационные). Манометрические термометры состоят из термобаллона, капиллярной трубки, трубчатой пружины с тягой, зубчатого сектора и стрелки.  Вся система заполняется рабочим веществом.
Принцип действия манометрических термометров основан на изменении объема или давления рабочего вещества в замкнутом объеме трубчатой пружины, капилляра и термобаллона, при изменении температуры среды, в которую помещен термобаллон. Если температура увеличивается, давление паров жидкости (газа) увеличивается, свободный конец пружины перемещается и через передаточный механизм поворачивает стрелку.

Электрические термометры сопротивления действуют, полагаясь на способность материалов-проводников менять электросопротивление при нагреве и охлаждении. Эффективны при значениях от -200 до +650 °С. 
Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводниковых и полупроводниковых материалов изменять электрическое сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Однако, измерить температуру одним лишь термометром сопротивления нельзя. Они работают в комплекте со вторичным прибором - мостом или логометром. Термометр сопротивления погружают в контролируемую среду и соединяют электрическими проводами со вторичным прибором, шкала которого отградуирована в °С.

Термоэлектрические преобразователи – термопары. Задействуются в диапазоне от 0 до +1800 °С. Эти приборы для измерения температуры используют свойство двух разных металлов и металлосплавов вырабатывать электродвижущую силу при перемене степени нагрева спая. Устройство для определения температуры от +100 до +2500 °С – пирометр излучения (фотоэлектрический, оптический, радиационный). 

Температура молнии в пять раз выше
 температуры на поверхности Солнца 
и составляет 30 000К.

Пирометры - это приборы для измерения температуры бесконтактным методом. Они бывают двух типов:
1. яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости наколенного тела, то есть оптические и фотоэлектрические пирометры (в них использовано свойство фотоэлемента образовывать под действием ярко наколенного тела фотоэлектрический ток, значение которого пропорционально интенсивности падающего на фотоэлемент светового потока);
2. радиационные пирометры служат для измерения мощности полного излучения наколенных тел, то есть суммарного теплового и светового излучения, их называют пирометрами полного излучения.
Пирометры излучения применяют для измерения температуры твердых и расплавленных тел в пределах от 400°С до 4000°С.

Первый прибор для измерения температуры воздуха – это стеклянный термометр, активным жидким элементом в котором могут быть ртуть, спирт этиловый, толуол и другие вещества. 
Впервые температура человеческого тела (оральная  или подъязычная температура) была измерена в Германии в 1851 году с помощью одного из первых образцов появившихся ртутных термометров.
Температура тел измеряется с помощью термометра и чаще всего выражается в градусах Цельсия (°C). Существуют еще и другие единицы измерения: Фаренгейт, Кельвин и Реомюр. 
Чаще всего физики измеряют температуру по шкале Кельвина. 0 градусов по шкале Цельсия = 273 градусам по шкале Кельвина


Шкала
Цельсия
 Шкала
Фаренгейта
Шкала
Реомюра
Шкала
Кельвина

Кем и
когда
введена

 А. Цельсия
швед. физик
1742 г
Фаренгейт
стеклодув из Голландии
1724 г. 
Реомюр французский физик
1726 г. 
Томсон
(лорд Кельвин)
англ. физик
1848 г.
Обозначение

CF RК
Наличие положи-
тельных и отрица-
тельных температур
 + и –  + и –  + и – +
Опорные
точки

 0 C – темп. таяния льда,
100 C– темп. кипения воды.
32 F– темп. таяния льда,
212 F– темп. кипения воды
0 R– темп. таяния льда,
80 R– темп. кипения воды.
 0 K – абс.нуль,
273К– темп. таяния льда.
Т = t + 273
Самая высокая температура на Земле зарегистрированная в Ливии в 1922 году — +57,8°C;
самая низкая температура, зарегистрированная на Земле, — –89,2°C;
средняя температура животных: лошади — 38°C, овцы — 40°C, курицы — 41°C,
температура у щенка Антошки - 37,5 - 38,5°C;
температурав центре Земли — 20000°C;
температура на поверхности Солнца — 6000 К, в центре — 20 млн. град К.


 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню