Приборы для измерения температуры

В приборах для измерения температуры (Т) измеряют свойства тел, однозначно связанные с температурой. Используют такие свойства, которые с температурой изменяются непрерывно, монотонно, легко измеряются и могут быть точно воспроизведены. Всякое устройство для измерения Т состоит из двух основных частей – части, где происходит изменение свойств и измерительного прибора.

Газовые термометры (ГТ). Первой частью в ГТ служит некоторый объем, заполненный газом, второй – манометр. В основе работы ГТ лежит известное в термодинамике соотношение PV = RT, справедливое для идеального газа. Из него видно, что при постоянном объеме V температура Т пропорционально зависит от Р, т.е. Т = cР.

Жидкостные термометры (ЖТ). Действие ЖТ основано на видимом изменении объема жидкости, наполняющей резервуар и частично капилляр, при изменении Т окружающей среды. В качестве жидкости используют ртуть (-38÷750°С), спирты, анилин, толуол, керосин. Верхний предел температур, измеряемых ЖТ, не выше 200°С, а нижний определяется температурой замерзания этих жидкостей и достигает -200°С. По госту выпускают термометры стеклянные ртутные для точных измерений Т. Комплект состоит из 37 термометров. Пределы измерения и цена деления их даны в таблице.

Термометры сопротивления (ТС). В ТС используется зависимость R от T, имеющая обычно следующий вид R(T) = R ₀(1+AT+BT²+CT³), где R ₀ – сопротивление ТС при 0°С, А, В, С – известные константы. В качестве материала ТС используют обычно платину (-200÷1100°С) или медь (-50÷180°С). Для определения Т пользуются обычно графиками и таблицами, составленными для каждого ТС. Точность измерений R, а следовательно и Т может быть очень большой.

Термоэлектрические термометры (ТТ). В качестве ТТ используют термопары (спаянные разнородные проводники, на концах которых возникает ЭДС). Примеры см. ниже.

На практике всегда используют две термопары, соединенные концами, один из которых помещают в воду с плавающим в ней льдом.