7. Манометрические термометры.

Манометрический термометр состоит из термобал­лона У, капиллярной трубки 2 и манометрической части S—7. Вся система прибора (термобаллон, капиллярная трубка, мано­метрическая пружина) заполнена рабочим веществом. Термо­баллон помещают в зону измерения температуры. При нагре­вании термобаллона давление рабочего вещества внутри замкну­той системы увеличивается. Увеличение давления воспринимается манометрической трубкой (пружиной), которая воздействует через передаточный механизм на стрелку или перо прибора. Термо­баллон обычно изготовляют из коррозионно-стойкой стали, а ка­пилляр — из медной или стальной трубки с внутренним диаме­тром 0,15—0,5 мм. В зависимости от назначения прибора длина капиллярной трубки может быть различной и находится обычно в пределах следующего ряда: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 и 60 м.

Иногда капилляр может отсутствовать, и термобаллон непо­средственно соединяют с манометрической частью. Для защиты от механических повреждений капилляр помещают в защитную оболочку из стального плетеного, рукава.

Манометрические газовые термометры основаны на зависи­мости между температурой и давлением газа, заключенного в гер­метически замкнутой термосистеме.

Начальное давление в газовых термометрах зависит от пределов температуры и составляет обычно 0,98—4,9 МПа. Чем выш температура, тем ниже давление и наоборот.

Зависимость давления от температуры выражается уравнение!

где = 1/273,15 — температурный коэффициент расширения газа; t₀ и t — начальная и конечная температура; р₀ — давление рабо­чего вещества при температуре t₀.

Манометрические жидкостные термометры. В приборах этого типа всю систему термометра заполняют жидкостью под некоторым начальным давлением. К жидкостям, применяемым для запол­нения, предъявляют следующие требования: возможно больший коэффициент объемного расширения, высокая теплопроводность,- небольшая теплоемкость и химическая инертность к материалу термометра. Обычно применяют силиконовые жидкости. Предел измерения температуры от —150 до +300 °С. При повышении температуры термобаллона от t₀ до t жидкость в нем расширяется, избыточный объем вытесняется в капилляр и манометрическую трубку. Жесткость термобалЛона и капилляра значительно больше жесткости манометрической трубки, поэтому увеличение объема системы происходит благодаря изменению объема манометриче­ской трубки. При деформации манометрической трубки ее сво­бодный конец перемещается.

Манометрические конденсационные термометры. В конденса­ционных термометрах термобаллон обычно заполняют на ²/₃ объема низкокипящей жидкостью. Перед заполнением термометра воздух из системы удаляют. В замкнутой системе термометра всегда поддерживается динамическое равновесие одновременно протекающих процессов испарения и конденсации. При повыше­нии температуры усиливается испарение жидкости и увеличи­вается упругость пара, а в связи с этим усиливается также и про­цесс конденсации. В конечном итоге насыщенный пар достигает некоторого определенного давления, строго отвечающего темпе­ратуре.