Принцип действия манометрических термометров

Основным элементом манометрического термометра является герметическая термосистема, которая состоит из термобаллона, воспринимающего температуру измеряемой среды, соединительного дистанционного капилляра и упругого чувствительного элемента. Система заполнена рабочим веществом, изменяющим свои параметры (давление, объем) под воздействием температуры.

Манометрические термометры относятся к приборам прямого преобразования и служат для дистанционного измерения температуры до 1000°С. Выпускаются термометры следующих классов точности: 1; 1,5; 2,5; 4. В зависимости от термометрического вещества, заполняющего систему, они подразделяются на газовые (азот, гелий), жидкостные (спирт, ртуть) и конденсационные (пары ацетона, метила и др.).

Манометрический термометр (рис. 1) действует по следующей схеме: изменение давления рабочего вещества в термобаллоне 9 через соединительную трубку 8 воспринимается манометрической пружиной 5, которая, раскручиваясь, через передаточный механизм, состоящий из тяги 7, трибки 3 и сектора 4, приводит в движение стрелку 1 относительно шкалы прибора 2.

Рис. 1. Принципиальная схема манометрического термометра:

1— стрелка, 2 — шкала, 3 — трибка, 4 — сектор, 5 — манометрическая пружина, 6 — демпфер, 7 — тяга, 8 — соединительная трубка, 9 — термобаллон

На рис. 2 показана электрокинематическая схема сигнализирующего манометрического термометра типа ТСМ.

Рис. 2. Электрокинематическая схема сигнализирующего манометрического термометра:

1 — шкала, 2 — красный передвижной указатель, 3 — показывающая стрелка,

4 — желтый передвижной указатель, 5 — выключатель, 6 — сигнальные лампочки, 7 — арретир, 8 — разъемная колодка, 9, 10 — секторы с контактами, 11 — контактные щеточки, 12 — поводок, 13, 19 — рычажное передаточное устройство, 14 — ось стрелки, 15 — термобаллон, 16 — соединительная трубка (дистанционный капилляр), 17 — манометрическая пружина, 18 — вал.

Герметически замкнутая система состоит из термобаллона 15, соединительной трубки (дистанционного капилляра) 16 и манометрической пружины 17. Деформация пружины 17 посредством рычажного передаточного устройства 13, 19 вызывает отклонение показывающей стрелки 3 по шкале 1 прибора. С осью 14 стрелки жестко связаны контактные щеточки 11, скользящие по двум секторам с контактами 10, 9. Один из секторов связан с желтым 4, а другой с красным 2 передвижными указателями, установленными на требуемую отметку шкалы при помощи арретира 7. Замыкание соответствующего контакта происходит при подходе показывающей стрелки 3 к передвижному указателю 4.

При повышении температуры происходит замыкание контакта, соответствующего красному передвижному указателю 2, причем первый контакт, соответствующий желтому указателю 4, остается замкнутым.

Основные характеристики манометрических термометров приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики манометрических термометров

Источниками погрешностей при измерении температуры манометрическими термометрами являются: гистерезис манометрической пружины, деформация которой нарушает однозначную зависимость давления в термосистеме от показаний термометра при прямом и обратном ходах; отклонение атмосферного давления от нормального, вследствие чего изменяется действующее на манометрическую пружину давление, равное разности между давлением в термосистеме и атмосферным; изменение высоты положения термобаллона относительно манометрической пружины; изменение упругости манометрической пружины вследствие отклонения ее температуры от нормальной.

К недостаткам манометрических термометров следует отнести их большую инерционность, относительно невысокую точность измерений, трудность ремонта при разгерметизации термосистемы, необходимость частых поверок (гистерезис пружины).

Видео по теме: "Принцип действия манометрических термометров"