12.Манометрические манометры.
Действие основано на зависимости давления веществам при постоянном объеме от t измеряемой среды
Рисунок
1-Термобалон из нержавеющей стали,2-копиляр- медная или стальная трубка d 0,15-0,5;длиной 1-60 м;3- манометрическая трубка или пружина; 4 показывающая стрелка; 5 зубчатое колесо;6-сектор; 7- тяги.
При нагревании термобалона давление раб. вещества в термосистеме увел-ся, что приводит к деформации манометрической трубки, которая через систему передач воздействует на показывающую стрелку .
Достоинства: простота, надежность,низкая стоимость, взрывобезопасность, возможность дистанционного изменения и записи параметров.
Недостатки Большая тепловая инерционность от1,5 и выше и невысокая точность.
Газовые манометрические термопары :
Требования предъявляемые к газам:
- газ должен быть химически инертным;
-иметь незначительную вязкость;
-малую теплоёмкость;
-легко получаться в чистом виде
Удовлетворяют всем требованиям:азот(0 ÷600),Аргон и Гелий(-60 ÷600˚С)
В термосистеме создается начальное сопротивление давления от1-5 Мпа ,зависящее от пределов измеряемой температуры
Чем выше измеряемая температура, тем ниже начальное давление
Pt=P˳[1+β(t-t˳)],
Pt,P˳-давление газа при температуре t,t˳
β -коэф-т объемного расширения газа
t- измеряемая температура
t˳- нормальная градуировочная температура обычно 20 ˚С
Из формулы видно что шкала равномерная, что и является достоинством.
Вследствие высокого начального давления колебания атмосферного давления не вызывают погрешность в показании прибора.
Δtk=
=(tk-t˳);
Δtm=
=(tm-t˳);
Где Δtk, Δtm - погрешности от нагрева капиляра и монометрической трубки
Vk,Vm,Vб- объемы капилляра, манометрической трубки и термобалона
Tk, tm- температура капилляра, манометрической трубки
t˳-20 ˚С
=
-Оптимальное соотношение трубки
Недостатки: большой размер термобалона, необходимость частой поверки.
Жидкостные манометрический термометры:
Требования предъявляемые к жидкостям
-должна иметь возможно больший коэф-т объемного расширения;
-иметь высокую теплопроводность;
-малую теплоемкость;
-должна быть химически инертной к материалу термобалона
Ртуть(-30÷600).,Ксилол (-40÷200)
Для предотвращения закипания жидкости в термосистеме создается начальное давление от 1,5 до 2 Мпа.
Избыточный объем жидкости вытесняемый в термосистему опр-ся:
ΔV=V˳(β-3α)(t-t˳)
V˳- объем жидкости при 20 ˚С
β -Коэф-т объемного расширения жидкости
α- коэф-т линейого расширения материала термобалона
Шкала прибора равномерна, это явл-ся достоинством
Благодаря высокой теплопроводности жидкости, инерционность жидкостных ниже чем у газовых, но и выше погрешность от колебания температуры окрю ср. Колебания атмосферного давления не вызывают погрешности в показании прибора, так как жидкость практически не сжимается.
Конденсационные термопары.
Термобалон на 2/3 заполняется низкокипящей жидкостью,к кот. Предъявляется сл требования:
-Должна быть химически чистой,
-иметь низкую точку кипения;
-быть химически инертной к материалу термобалона
Наиболе удовлетворяют требованиям Ацетон и Фреон(0÷200 ˚С)
При повышении температуры усиливается испарение жидкости и увеличивается упругость пара. В конечном итоге насыщенный пар принимает некот давлениестрого отвечающее температуре, причем изменение давления пара непропорционально изменениям темературы, поэтому шкала прибора не равномерная.
Конденсационные более чувствительные чем жидкостные и газовые, так как давление пара быстро изменяется с изменением температуры. У этих приборов нет погрешности от колебаний температуры окр. ср но есть погрешности от колебания атмосф давления.