Принцип действия манометрических термометров основан на изменении объема либо давления рабочего вещества в зависимости от температуры. К первому типу приборов относятся манометрические жидкостные приборы, а ко второму типу - паровые и газовые.
Манометрические термометры являются техническими приборами для измерения температуры в пределах от -150 до 600 °С, в зависимости от рабочего вещества, и применяются в различных областях техники. При этом их основная погрешность не превышает*!,5%.
Следует отметить, что манометрические термометры допускают передачу показаний на сравнительно большие расстояния (до 60 м). Преимуществом манометрических термометров является простота конструкции, вибрационная устойчивость и полная взрывобезопасность, если отсутствуют электрические контакт К недостаткам их можно отнести необходимость сравнительно частых поверок и трудность ремонта при поломке капилляра.
Манометрические термометры изготавливаются показывающими и регистрирующими с дисковой или ленточной диаграммной бумагой, привод которой осуществляется синхронным электродвигателем или часовым механизмом. Шкалы, применяемые на этих термометрах, могут быть односторонними, двусторонними и без нулевым и.
Устройство манометрического термометра схематично показано на рис.2.5. Термометр состоит из термобаллона 1, погружаемого в измеряемую среду, капилляра 2 и согнутой по кругу манометрической пружины 3, имеющей в сечении форму эллипса и впаянной в держатель 4. Внутренняя полость манометрической трубки связана при помощи капилляра с термобаллоном, образующие термосистему. Свободный конец пружины герметизирован и шарннрно с помощью поводка 5 связан с сектором 6. Этот сектор в свою очередь соединен зубчатым зацеплением с трибкой 7, на оси которой закреплена указательная стрелка 8. Для выбора зазора в передаточном механизме установлен спиральный волосок 9, конец внутреннего витка которого закреплен на оси трибки. Для компенсации изменения температуры окружающей среды в приборе предусматривается биметаллический термокомпеисатор 10.
Манометрические термометры могут быть изготовлены с дополнительным устройством для сигнализации (или регулирования) температуры. Некоторые типы термометров снабжаются передающим преобразователем с выходным унифицированным сигналом постоянного тока 0-5 мА или пневматическим передающим преобразователемс выходным
унифицированныминевматичес к им
сигналом 0,2-1 кгс/см2 (0,02-0.1 МПа).
Внешний вид манометрического термометра с электрическими контактами показан на рис.2.6.
Наряду с трубчатыми пружинами в манометрических термометрах используются винтовые, спиральные пружины, а также сильфоны. Эти ) |ружин ы в зав ис им ости от рабоч его вещества изготовляются из латуни
стали.
Капилляр термометров изготовляют из меди и стали с наружным диаметром 1.2-5 мм и внутренним диаметром 0.15 -0.5мм. Длина капилляра стандартизирована и может принимать следующие значения: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 25; 40 и 60 метров.
+Уравнение, в соответствии с которым изменяется давление в термосистеме при постоянном объеме, имеет вид:
Р( = Р0■(!-Р-*), (2.7) где Ро- давление газа при температуре 0 °С;
, Р- термический коэффициент давления, К"1(Р=1/Т0); для идеального газа Р=0.003661 К"1, а для азота Р=<0,003661 - 0,000013- Р0).
/ Манометрические термометры, заполненные жидкостью, применяются при измерении тем ператур от -150 до +300 С В качестве рабочей жидкости в них используются пропиловый спирт либо силиконовые жидкости. Шкала жидкостного манометрического термометра, как и для газового, является практически равномерной и линейной. Однако, как известно, жидкость, применяемая в термосистеме, является несжимаемой, поэтому объем термосистемы для таких термометров должен быть согласован с типом применяемой жидкости и диапазоном измерения температур.
При нагреве термобаллона от начальной температуры \и до конечной 1кжидкость расширяется, термобаллон увеличит свой объем, а количество жидкости, вытесняемой из термобаллона, создающее избыточное давление в термоснстеме, определится в соответствии с формулой:
ДУ-У (Р-За)( 1„-и,(2.8) где V- внутренний объем термобаллона, м ;
|3- объемный коэффициент расширения жидкости. К '; а-коэффициент линейного расширения материала термобаллона. К"V Манометрические термометры рассчиганы на работу при температуре окружающей среды от +5 до +50 С при относительной влажности воздуха до 80 %. Для промышленного применения они выпускаются с классами точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0, при этом класс точности устанавливается последней 2/3 части диапазона измерения, а для первой трети шкалы класс точное та соответственно должен быть не хуже следующего по порядку из указанного ряда.
