2.1. Контактні термометри

Контактні термометри діляться на механічні (дилатометричні, біметалеві, рідинні скляні, рідинні манометричні, конденсаційні манометричні, газові) та електричні (зразкові термометри опору, зразкові термопари, термопари в тонкому чохлі, напівпровідникові термопари).

2.1.1. Дилатометричні термометри

Д илатометричний термометр (рис. 2.1) виконується в вигляді металевої трубки 1 з великим коефіцієнтом лінійного розширення та стержня 2 (наприклад, фарфорового) з малим коефіцієнтом розширення. Стержень 2 розмішується по осі трубки 1 і одним кінцем жорстко з'єднується з вільним її торцем. Другий кінець трубки 1 кріпиться до корпусу приладу, а вільний кінець стержня 2 з'єднується з відлІковим пристроєм 3 (наприклад, важеле-зубчастим).

Дилатометричні термометри дешеві, надійні, швидкодійні, а також можуть створювати великі перестановні зусилля. Вади цих приладів - мала точність (похибка ±5%) та велика інерційність. Основна область застосування - температурні вимикачі і перемикачі (побутові прилади, машини для випробовування на повзучість та довготривалу міцність тощо). Дилатометричні прилади (дилатометри) можуть працювати в діапазоні температур 0-100° С.

2.1.2. Біметалеві термометри

Б іметалевий термометр (рис. 2.2) складається з двошарової металевої стрічки 1, утвореної з металів, які мають різний коефіцієнт лінійного розширення. Один кінець стрічки закріплюється нерухомо, а вільний з'єднується з відтіковим пристроєм 2.

При зміні температури на величину t=t₁- t₀ (t₀, t₁ - відповідно, початкова і кінцева температури) стрічка 1 деформується (деформація згину) на величину х, пропорційну t. Приймаючи t₀ =0° С, біметалеві термометри градуюють у відповідності з залежністю (для схеми, зображеної на рисунку 2.2)

, (1.3)

де l - довжина біметалевої стрічки 1, м;  - товщина стрічки 1, м, =₁-₂ (₁ та ₂ коефіцієнти лінійного теплового розширення компонентів біметалу 1/°С).

Для ефективної дії біметалевих приладів для вимірювання температури необхідно щоб ₁10₂.

Біметалеві термометри надійні дешеві, дають великі перестановні зусилля та працездатні в діапазоні температур 0...500°С. Недоліки приладів - низька точність (похибка ±5%) та велика інерційність. Найбільш широко застосовуються біметалеві термометри для оціночного контролю температури (побутові термометри) та як температурні перемикачі і вимикачі. Найбільш розповсюджений матеріал для виготовлення біметалевих термометрів - біметалеві стрічки з сплавів латуні та інвару (залізонікелевий сплав).

2.1.3. Рідинні скляні термометри

За призначенням рідинні скляні термометри ділять на лабораторні, технічні, медичні та метеорологічні. Основний елемент термометрів (рисунок 2.3) скляний балон 7 з капіляром 2, заповнений термометричною рідиною. Шкала 3 може бути вкладена в оболонку 4, або нанесена на її зовніню поверхню (паличні термометри). Термометри з вкладеною шкалою випускаються прямого виконання (див. рис. 2.3) та кутового (термобалон 1 зігнутий під кутом 90° відносно шкали 3). Скляні рідинні термометри розраховані або на часткове занурення в середовище, температура якого вимірюється (термометри неповного занурення), або на занурення до відлікової т емператури (термометри повного занурення). На термометрах повного занурення є вказання про глибину занурення та температуру градуювання.

Як термометричну рідину в скляних термометрах використовують толуол, спирт, гас, поліетилсілоксан, петролійний ефір та інш. Термометрична рідина не ртутних термометрів підфарбовується фарбниками, які не знебарвлюються в процесі експлуатації.

Можливість вимірювання температури рідинним термометром витікає з різниці в коефіцієнтах об'ємного розширення скляного балона з капіляром та термометричної рідини.

Скляні термометри виготовляють: лабораторні ртутні - за ГОСТ 215-73; технічні - за ГОСТ 2823-73; не ртутні - за ГОСТ 9177-74; для випробовувань нафтопродуктів - за ГОСТ 400-80Е. Діапазон вимірювання ртутних термометрів -30...+600°С, не ртутних від -200°С до +200°С при допустимій похибці не більше ціни поділки (1%). Скляні рідинні термометри дешеві, але мають невелику механічну міцність та інерцІйність.