Принцип действия жидкостных термометров

Принцип действия жидкостных термометров основан на использовании теплового расширения жидкостей — ртути, спирта и др. Применяются они для измерения температуры от -200 до +650°С.

Основными элементами термометра (рис. 1) являются: стеклянный резервуар 4 цилиндрической, шаровой или иной формы с припаянным к нему стеклянным капилляром 1 и расположенная вдоль капилляра шкала 2, градуированная в °С. Весь резервуар и часть капилляра заполняет жидкость 3.

С возрастанием температуры объем жидкости увеличивается и ее столбик в
капилляре поднимается. Верхний конец 4 столбика служит указателем температуры.

Рис. 1. Устройство жидкостного термометра:

1 — стеклянный капилляр,

2 — шкала,

3 — жидкость,

4 — стеклянный резервуар

Градусная шкала наносится либо непосредственно на внешнюю поверхность толстостенного капилляра (палочные термометры), либо на специальную пластинку, расположенную внутри внешней стеклянной оболочки (термометр с вложенной шкалой), либо на прикладную пластинку, к которой прикрепляется капилляр (термометр с наружной шкалой).

Основные метрологические характеристики жидкостных промышленных термометров приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные метрологические характеристики жидкостных

промышленных термометров

Примечание. Термометрическая жидкость для термометров СП-2А — керосин, СП-12 — толуол, для остальных — ртуть.

Термометры рассчитаны на измерение температуры при полном погружении. При измерении необходимо вводить поправку Δ на температуру t, если она отлична от 20°С:
Δ=0,00016×К(20 — t), где К коэффициент видимого теплового расширения жидкости (для
ртути он равен 0,00016°С; для толуола — 0,0012°С; для керосина — 0,00093°С^-1).

Жидкостные термометры просты в эксплуатации, достаточно точны, взрывобезопасны и имеют равномерную шкалу. К недостаткам следует отнести большую тепловую инерционность, невозможность автоматической записи показаний и передачи их на расстояние. Кроме того, для жидкостных термометров характерно термическое последействие стекла (депрессия), в результате чего временно искажаются показания и нарушается зависимость объема жидкости резервуара от температуры.

Поэтому необходимо периодически определять положение точки 0°С; значение ее смещения алгебраически вычитается из величины поправок, приведенных в паспорте термометра.