Методика и аппаратура для измерения температуры и относительной влажности воздуха и дымовых газов. Газоанализаторы.

Измерение температуры основано на физических свойствах тел, связанных определенной зависимостью с температурой. Наиболее широко используются следующие свойства: тепловое расширение тел, газов, паров и жидкостей; электрическое сопротивление проводни­ков; термоэлектродвижущая сила; энергия излучения нагретых тел.

Принцип дей­ствия термометров основан на объемном расширении жидкости, за­ключенной в закрытом стеклянном резервуаре. Резервуар соединя­ется с капилляром, имеющим малый внутренний диаметр. При на­гревании резервуара жидкость увеличивается в объеме и поднимается вверх по капилляру. По высоте столбика жидкости в капилляре можно судить об измеряемой температуре. Чем тоньше капилляр, по сравнению с. резервуаром, тем чувствительнее термометр.

Рабочем жидкостью в термометрах служат обычно ртуть и ор­ганические жидкости. Ртутно-стеклянные термометры используются для измерения температуры в пределах от -30 до 500°С. термометры с органическими жидкостями называют низкотемпературными. В них применяют этиловый спирт при температурах до -130°С, толуол до -90°С, нетролейный эфир до -130°С и пентан до -190°С.

Ртутные стеклянные термометры разделяют на палочные и с вложенной стеклянной шкалой. Палочный термометр представляет собой толстостенную капиллярную трубку из термостойкого стекла или кварца, на кото­рый нанесены деления шкалы. При наблюдении сквозь толщу стекла капилляр представляется значительно увеличенным и столбик жидко­сти хорошо виден, несмотря на очень малый действительный размер капилляра. Резервуар со ртутью у палочных термометров имеет на­ружный диаметр, одинаковый с наружным диаметром капиллярной трубки. Палочные термометры обладают высокой точностью и при­меняются в основном для лабораторных измерений.

Стеклянные термометры с вложенной шкалой отличаются тем, что капиллярная трубка имеет небольшой наружный диаметр, а де­ления шкалы нанесены на плоскую пластинку из молочного стекла, расположенную сзади капиллярной трубки. Шкала и капилляр за­ключены в стеклянную оболочку, припаянную к резервуару.

Метастатическийтермометр с меняющимися пределами шкалы предназначен для измерения температуры с повышенной точностью. Измерение производится в интервале, не превышающем 5° С и лю­бом участке шкалы от -20 до +150°С. Чтобы изменить пределы измерения отливают часть ртути из капилляра в сифонообразный вспомогательный резервуар.

Термометр относится к числу стеклянных ртутных термометров со вложённой шкальной пластиной.

Термометр имеет рабочую шкалу 5°С с ценой деления 0,01°С и вспомогательную шкалу от —20 до +150° С с ценой деления 5° С. На вспомогательной шкале устанавливают нижний предел темпера­туры, от которого производят отсчет но рабочем шкале.

Основная допустимая погрешность термометра ±1,015° С. Тем­пературу измеряют, погрузив термометр в измеряемую среду на по­стоянную величину до начала делении шкалы.

Стержневой термометр-дилатометр состоит из трубки и стержня, изготовленных из разных материалов. Стержень расположен внутри трубки. Один конец его жестко закреплен ко дну трубки. Трубка и стержень удлиняются при нагревании па различную длину. Измене­ние соотношения их длины характеризует температуру нагрева.

Стержневые термометры применяют главным образом в качестве сигнализаторов и регуляторов температуры, а также в системах пневмоавтоматики. При заданных значениях температуры они замы­кают или размыкают электрические контакты, включаемые в элек­трические цепи.

Биметаллический термометр имеет чувствительный элемент в ви­де плоской или спиральной пружины, спаянной из двух разнород­ных пластин. Пластины изготавливают из металлов с разными коэф­фициентами температурного расширения. При нагревании обе пла­стины удлиняются и пружина изгибается и сторону металла с меньшим температурным коэффициентом. По величине изгиба судят о температуре нагрева. Правила измерения температуры

Для измерения температуры воздуха в рабочей золе помещения термометры устанавливают по возможности па высоте 1,5 м от по­ла, вдали от холодных наружных ограждений и оборудования, излу­чающего тепло, и вне зоны действия приточных струй и солнечных лучей. Резервуары термометров должны свободно омываться воз­духом. Измерять температуру воздуха вблизи горячих или холод­ных поверхностей следует аспирационными психрометрами, резер­вуары термометров которых защищены от воздействия тепловой ра­диации.

Температура наружного воздуха измеряется термометрами, ко­торые должны быть защищены от непосредственного воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков. Температуру воздуха в воздуховодах рекомендуется измерять термометрами, вводимыми внутрь воздуховодов через специальное отверстие или лючки. При разрежении в воздуховоде необходимо исключить подсос воздуха через отверстия или лючки.

Места измерения температуры воздуха в воздуховодах выбира­ют с учетом следующих требований:

термометры не должны подвергаться вибрации и тряске;

на показания термометров не должно оказывать влияние лучис­тое тепло от теплообменников и должно быть исключено попадание капель воды или другой жидкости на термометр при замерах после камер орошения.

Показания термометров следует снимать не ранее чем через 5 мин после их установки, причем не следует дотрагиваться до ре­зервуара термометра руками, дышать на него, освещать спичками. При необходимости наблюдения за температурой воздуха в поме­щении в течение суток или более длительного времени следует ис­пользовать самопишущие приборы - термографы, электронные самопишущие многоточечные и одноточечные с термометрами сопротивления. Температура поверхностей измеряется термощупами или поверхностными термопарами.