工業(yè)溫度計(jì)種類與原理
1. 雙金屬溫度計(jì) | |
將具有不同膨脹系數(shù)之兩合金熔合在一起成雙金屬片, 再將之形成螺旋形狀。兩合金之一 (鋼之鎳合金/恒范鋼) 于受熱時(shí)幾乎無膨脹 ; 另一合金 (鎳合金或青銅) 于受熱時(shí)膨脹甚多。利用此膨脹程度之不同而使此金屬片組產(chǎn)生彎曲, 將此金屬片組之一端固定, 另一端裝上指針因偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生溫度指示。含有金屬片組之部份應(yīng)全部浸入待測流體中, 測得的溫度才會(huì)。 | |
2. 直結(jié)溫度計(jì)、隔測溫度計(jì) |
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指示部內(nèi)之波登管與感溫部以毛細(xì)管相連接, 其中充滿液體 (通常為Hg) 或氣體, 感溫部之液體或氣體受溫度變化產(chǎn)生膨脹與收縮, 此一現(xiàn)象經(jīng)由導(dǎo)管傳導(dǎo)至指示部之波登管, 管端因而產(chǎn)生位移, 經(jīng)由傳動(dòng)內(nèi)機(jī)組帶動(dòng)指針指示達(dá)成了溫度變化指示之目的。
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3. 玻璃溫度計(jì) |
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玻璃毛細(xì)管及球莖內(nèi)填充液體 (有機(jī)液或Hg), 液體受溫度變化膨脹與收縮, 形成一定比例的液位變化, 即可得知溫度讀值。 |
影響玻璃溫度計(jì)是一種常用的溫度測量儀器,價(jià)格低廉、測量準(zhǔn)確、使用方便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。玻璃溫度計(jì)在測量過程中也會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題,這是什么原因造成的呢?下面小編就來具體介紹一下影響玻璃溫度計(jì)測量的原因,希望可以幫助到大家。
一、人員讀數(shù)的影響
在讀取溫度計(jì)數(shù)值時(shí),如果眼睛的視線與溫度計(jì)刻線不垂直,讀取的示值就會(huì)偏高或偏低。對于一等水銀溫度計(jì),可通過正、反兩方面并取其平均值,以消除或減小讀數(shù)偏差。
二、標(biāo)尺位移對示值的影響
由于溫度計(jì)的玻璃受熱后產(chǎn)生熱膨脹,導(dǎo)致內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)的標(biāo)尺與毛細(xì)管的相對位置會(huì)產(chǎn)生微小的變化,從而影響溫度示值,成為一個(gè)測量不確定度分量。一般而言有熱膨脹產(chǎn)生的此項(xiàng)分量可忽略不計(jì)。
三、毛細(xì)管不均勻?qū)κ局档挠绊?/P>
玻璃溫度計(jì)在標(biāo)尺定點(diǎn)、刻度和檢定時(shí),是在幾個(gè)規(guī)定的點(diǎn)上進(jìn)行的。這種分度和檢定方法基于把毛細(xì)管看成均勻的,而實(shí)際情況并非如此。由于毛細(xì)管孔徑并不均勻,會(huì)造成小間隔刻度有誤差。對于準(zhǔn)確度不高的溫度計(jì),該誤差可忽略不計(jì),但對于一、二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)必須進(jìn)行修正。
四、露出液柱對示值的影響
理論上,全浸式溫度計(jì)與局浸式溫度計(jì)使用的條件,應(yīng)與分度的條件一致。但有時(shí)由于條件所限,全浸式要做局浸式使用,露出液柱的影響會(huì)造成溫度計(jì)示值偏低。局浸式也會(huì)由于露出液柱在分度時(shí)與使用時(shí)的環(huán)境溫度不同,對示值產(chǎn)生影響。上述兩種情況對測溫造成的影響,必須通過對露出液柱溫度修正來消除這一影響。
五、時(shí)間滯后對測量的影響
溫度計(jì)的時(shí)間滯后誤差以時(shí)間常數(shù)表示。時(shí)間常數(shù)就是溫度示值上升或下降到最終值和初始值之差的 62.3%所需的持續(xù)時(shí)間。
時(shí)間常數(shù)與溫度間的種類、長短、感溫泡的形狀及玻璃的厚薄有關(guān),同時(shí)也與被測介質(zhì)周圍的情況、液體或氣體的種類以及是否均勻有關(guān)。由于溫度計(jì)有時(shí)間滯后誤差,所以在使用或檢定溫度計(jì)時(shí),必須將溫度計(jì)與被測介質(zhì)真正達(dá)到熱平衡時(shí)方可讀數(shù)。
六、零位變化對示值的影響
零點(diǎn)變化是由玻璃的熱后效引起的。當(dāng)玻璃感溫泡所感受的溫度逐漸升高時(shí),玻璃分子也隨之重新進(jìn)行排列,溫度升高使得玻璃感溫泡的體積增大,這時(shí)如果將溫度計(jì)從高溫介質(zhì)中取出,突然降溫會(huì)使玻璃分子的重新排列而跟不上溫度的變化,從而使溫度感溫泡的體積不能恢復(fù)原狀,這就是玻璃的熱后效。由于熱后效,使感溫泡的體積比使用前稍大了一些,所以會(huì)造成此時(shí)的零位比使用前有所降低。盡管這個(gè)零位的降低是暫時(shí)的,以后隨著玻璃分子結(jié)構(gòu)慢慢的恢復(fù),感溫泡的體積也會(huì)逐漸恢復(fù),但需要相當(dāng)長的時(shí)間。這就是溫度計(jì)特別是標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)零位變化產(chǎn)生的原因。零位的變化會(huì)直接對溫度的測量不確定度產(chǎn)生影響。