Тема 1.2 Ремонт, наладка, повірка та експлуатація термометрів розширення. Рідинні, манометричні та біметалеві термометри.
-
[2]c. 276 -281
[3]c. 130 -133
1. Рідинні термометри
2. Рідинні та газові манометричні термометри
1. Рідинні термометри
Рідинні скляні термометри складаються із двох основних частин: резервуара 1 з термометричною рідиною й з'єднаної з ним капілярної трубки 2 (капіляри). Позаду капіляра розташована пластинка 3 з молочного скла, на якій нанесені поділки шкали.
Термометрична рідина заповнює резервуар і частину капіляра, що представляє собою тонку скляну трубку. При вимірюванні температури обсяг рідини змінюється, внаслідок чого стовпчик рідини в капілярі піднімається або опускається пропорційно зміні температури. Положення верхньої частини (меніска) стовпчика рідини визначає вимірювану температуру.
Рис. 1. Рідинні скляні термометри: а- прямий; б - кутовий 90°; в - кутовий 135°; 1-1- резервуар; 2 -капілярна трубка; 3 - пластинка
Для технічних скляних термометрів як термометрична рідина використовують толуол (для вимірювання температур від —90 до 30°С), ртуть (від —30 до 500°С) поліетилсилоксан, гас або інші органічні рідини (від —60 до 200°С).
Термометри із ртутним заповненням можуть бути з контактами для сигналізації. Такі термометри називають контактними або термосигналізаторами. Контакти звичайно впаюють у капіляр: один-у нижньої крапки шкали, а інші на певних її поділках. Замикання контактів відбувається в момент підвищення температури середовища при зіткненні їх із ртуттю.
У промислових умовах скляні термометри із ртутним заповненням установлюють в оправах для запобігання їх від механічних ушкоджень. Промисловість випускає оправи декількох видів: допускаючі безпосереднє зіткнення резервуара термометра з вимірюваним середовищем (їх застосовують при тисках вимірюваного середовища, близьких до атмосферного) і ізолюючий резервуар термометра від безпосереднього зіткнення вимірюваним середовищем. За формою оправи розділяють на прямі й кутові, вигнуті під кутом 90° і 135°. Оправи виготовляють згідно ГОСТ 25-1281-87. Основні розміри їх: висота верхньої частини Н- 150, 200 або 260 мм, висота оглядового отвору h -відповідно 80, 130 або 190 мм, монтажна довжина L -від 60 мм до 2 м.
Р и с. 2. Оправи для скляних термометрів із ртутним заповненням:
а - пряма; б - кутова 90°; в - кутова 135°; H - висота верхньої частини; h - висот, оглядового вікна; L - монтажна довжина
2. Рідинні та газові манометричні термометри
Манометричні термометри випускаються на температури від —200 до 600°С. Основною перевагою манометричних термометрів є можливість їхнього застосування в пожежо– і вибухонебезпечних установках будь-яких категорій. Більшість манометричних термометрів володіє гарною вібростійкістю. До недоліків варто віднести невисоку точність (клас більшості приладів 1,5; 2,5) і великі розміри чутливих елементів: довжина - від 80 до 630 мм, діаметр -16 і 20 мм
При технічному обслуговуванні технічних термометрів і передмонтажній перевірці визначають відповідність термометра технічним вимогам, перевіряють відсутність розривів стовпчика рідини в капілярі й відсутність слідів рідини, що випарувалася, на його стінках, а також показання термометра.
Для усунення випарів і розривів стовпчика рідини термометр піддають шестиразовому нагріванню до максимальної температури або прохолоджують до виходу всієї рідини з капіляра в балон; або обертають термобалон ватою, змоченої ефіром, і швидко обертають за нитку, прив'язану надійно до верхнього кінця термометра.
Якщо в результаті цей розрив стовпчика рідини не усунутий, термометр визнають непрацездатним.
У термометрів із вкладеною шкалою перевіряють зсув шкали щодо капіляра.
Показання рідинних термометрів розширення перевірять по реперних крапках, поміщаючи термобалон у середовище, у якій установлюється точно відома температура (таючий лід і ін.), або шляхом порівняння їхніх показань із показаннями рідинних термометрів більш високого класу або зразкових термометрів опору.
При надходженні манометричних термометрів у ремонт шляхом зовнішнього огляду визначають наявність тріщин у корпусі, ушкоджень скла й шкали, стан захисної металевої оплітки. Після зовнішнього огляду перевіряють кінематичну частину, для чого, вивернувши гвинти, знімають нижній і верхній сегменти з лицьової частини приладу; оглянувши передавальний механізм, усувають виявлені заїдання й люфти.
Якщо порушено герметичність термосистеми, знаходять місце ушкодження. Для цього відрізають розклепаний кінець капілярного відростка 5 (мал. 113), відкритий кінець відростка впаюють у перехідну втулку 4 і збирають зображену на мал. 113 схему.
Термобалон 8 і капіляр 7 опускають у посудину з водою, а трубчасту пружину 6 — у посудину з бензином. Відкривши балон з азотом і управляючи редуктором 2 за допомогою манометра 3, створюють тиск у системі 20—30 кгс/см2. Ушкоджене місце легко виявити по пухирцях азоту, які пробулькують через шар рідини. Ушкоджена ділянка капіляра облужують, щільно обертають листовою міддю й запаюють оловом, попередньо звільнивши ушкоджене місце від захисної металевої оплітки. Для пайки ушкодженого термобаллона застосовують твердий припій.
Якщо негерметична трубчаста пружина 6, то її заміняють новою, тому що пайка пружини порушує лінійність характеристики й, отже, рівномірність шкали. Нова трубчаста пружина повинна відповідати межі шкали приладу по характеристиці Рх, що являє собою збільшення тиску в замкнутій системі при зміні значення температури від початку до кінця шкали. При установці нової пружини важливо в процесі пайки не залудити отвір капіляра, інакше тиск термометричної речовини не буде передаватися в трубчасту пружину.
Після виправлення ушкодження термосистему заново перевіряють на герметичність. Справну термометричну систему заповнюють азотом до певного тиску Ря, величина якого залежить від інтервалу шкали термометра й характеристики пружини й визначається по формулі:
Заповнюючи термобаллон азотом, треба повільно створити тиск після редуктора, рівне Рн. Якщо при перекритому редукторі 2 манометр 3 не показує зменшення тиску— система заповнена. Після цього варто зупинити подачу азоту в термосистему, для чого капілярний відросток розклепують молотком біля втулки 4, відкушують гострозубцями й, переконавшись, що через відросток немає витоку азоту, обпаюють його кінець оловом.
Рис. 114. – Передавальний механізм манометричного термометра:
1 — вісь; 2, 4— гвинти; 3, 6 -важелі; 5 -тяга.
Зібравши кінематичну частину приладу, роблять його регулювання, установлюючи стрілку на початку й кінці шкали при відповідній температурі термобалона. Помістивши термобалон у термостат при температурі, рівній початковій оцінці шкали, установлюють стрілку приладу на цю оцінку. Із цією метою гвинтом 2 фіксують важіль 3 (мал. 114) на осі 1, приблизно орієнтуючи стрілку (або перо) на встановлювану оцінку.
Зміщаючи стрілку 1 приладу (мал. 115) щодо містка 2 або обертаючи ексцентрика 3 коректори нуля, сполучають стрілку з початковою оцінкою шкали.
Помістивши термобалон у термостат при температурі, рівній кінцевій оцінці шкали, стрілку встановлюють на цій оцінці, змінюючи плече важеля 3 (см. мал. 1 ) обертанням гвинта 4. Якщо стрілка не доходить до оцінки, довжину плеча збільшують, якщо проходить оцінку-зменшують.
Після регулювання стрілки на кінцевій оцінці шкали перевіряють установку її на початковій оцінці, роблять коректування й переходять на кінцеву оцінку. Повторюючи цю операцію кілька разів і з кожним разом поліпшуючи показання приладу, досягають необхідних результатів. При регулюванні можна також змінювати довжину важеля 6 і тяги 5 (см. мал. 114).
Перевірка манометричних термометрів проводиться після усунення замічених несправностей і налагодження їх. Для перевірки необхідно мати наступні зразкові прилади: ртутні скляні термометри 2-го розряду для виміру температур від —30 до +300° С, мідь–константанову термопару 2-го розряду для інтервалу температури від —100 до +30°С и платиновий термометр опору 2-го розряду для температури до 630° С.
Перевірку проводять методом порівняння зі зразковими термометрами в рідинних термостатах або блокових печах і по постійних крапках 0 і 100° С. Погрішність і варіацію приладу визначають не менш чим для п'яти рівномірно розташованих крапок шкали спочатку при температурі, що підвищується, і переміщенні стрілки від початку до кінця шкали (прямій хід), потім - при температурі, що знижується, і переміщенні стрілки у зворотному напрямку (зворотний хід).
Рис. 115. Установка стрілки манометричного термометра на нуль: 1 — стрілка; 2-2– місток; 3 — ексцентрик.
Для перевірки термометри встановлюють у нормальне робоче положення. Зануривши зразковий термометр і термобалон термометра, що перевіряється, у нагрівальну ванну або піч, установлюють у ній температуру, що відповідає першій перевіряється по відмітці, що. через три хвилини знімають показання зразкового й приладів, що перевіряється, і записують їх. Потім температуру ванни підвищують до величини, що відповідає наступній по відмітці, і після трихвилинної витримки при постійній температурі знімають показання зразкового й приладів, що перевіряється.
Перед кожним відліком показань перевіряється прилад, який варто злегка постукувати рукою й відзначати зсув, що відбувається при цьому, стрілки. Зсув, що перевищує половину величини основної припустимої погрішності, неприйнятно.
У такий спосіб ведуть перевірку до температури, що відповідає кінцевій оцінці шкали, при якій витримують стрілку протягом 5 хв. Потім знімають показання при температурі, що знижується, тобто при зворотному ході стрілки. Перевірку при зворотному ході роблять тільки в кінцевій, середній і початковій крапках шкали.
Показання приладів, що перевіряються, відраховують із точністю до однієї–двох десятих найменшого розподіли шкали, залежно від довжини розподілу й ширини кінця стрілки. За результатами перевірки знаходять величину основної відносної наведеної погрішності приладу по формулі:
де а — абсолютна погрішність, тобто різниця між показаннями що перевіряється й зразкового приладів; Лтах— Лт1п — інтервал шкали приладу.
Варіацію визначають по формулі:
де ЧЕРВОНИЙ - максимальна різниця показань приладу', отримана при прямому й зворотному ході.
Величини погрішності й варіації для придатного приладу повинні перебувати в межах значень, установлених класом точності приладу.
Лекція №4