59.Контактные методы и средства измерений температуры.

1. Жидкостные стеклянные термометры.

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на зависимости объёма жидкости от температуры. Тепловое расширение жидкости используют в качестве термометрического свойства, а саму жидкость при этом называют термометрической.

В качестве термометрических жидкостей чаще всего применяют ртуть. Ртуть обладает рядом достоинств по сравнению с другими термометрическими жидкостями, в частности:

– зависимость объёма ртути от температуры стабильна, достаточно линейна и хорошо воспроизводима;

– ртуть не смачивает стекло а, следовательно, не прилипает к капилляру термометра;

– ртуть при нормальном атмосферном давлении остаётся в жидком состоянии в достаточно широком интервале температур от – 38,9 до  356,6 ^оС;

– давление насыщенных паров ртути при температуре выше 356,6 ^оС невелико по сравнению с другими жидкостями, а, следовательно, возможно достаточно просто увеличить верхний предел измерений термометров путём создания дополнительного давления в их капилляре

К недостаткам ртути можно отнести её токсичность и сравнительно небольшой температурный коэффициент расширения. Для расширения диапазона измерений ниже – 38 ^оС в ртуть добавляют таллий.

Кроме ртути в стеклянных термометрах применяют органические жидкости, такие, как этиловый спирт, толуол, эфир, керосин, пентан и другие.

При работе с жидкостными термометрами необходимо учитывать, что под влиянием температуры расширяется не только термометрическая жидкость, но и её стеклянные резервуар и капилляр, в которых находится жидкость. Поэтому при повышении температуры наблюдатель видит изменение объёма жидкости, уменьшенное на величину изменения объёма резервуара и капилляра.

В таблице 1 приведены некоторые характеристики основных термометрических жидкостей.

Таблица 1.1

Характеристики термометрических жидкостей

Жидкость	Пределы измерений			Средние значения коэффициента β, К ^–1
	Нижний	Верхний
Ртуть	– 35	600	0,00018
Этиловый спирт	– 80	80	0,00105
Толуол	– 90	200	0,00109
Эфир	– 120	25	0,00152
Пентан	– 200	20	0,00092

По конструктивному исполнению стеклянные жидкостные термометры бывают: палочные – тип А; с вложенной шкалой – тип Б; с наружной шкалой – тип В. Шкала термометров типа А наносится непосредственно на наружную поверхность капиллярной трубки. Шкала термометров типов Б и В наносится на прямоугольную однородную и контрастную по цвету пластину.

Стеклянные термометры могут применяться в качестве эталонов (палочные и с вложенной шкалой) и средств измерений общего назначения.

В зависимости от условий эксплуатации термометры могут быть полного и частичного погружения.

Значения предела основной допускаемой погрешности стеклянных жидкостных термометров устанавливают в зависимости от диапазона измерений, цены деления и класса точности.