2.4 Измерение температуры

Температура вещества - величина, характеризующая степень нагретости, которая определяется внутренней кинетической энергией теплового движения молекул. Измерение температуры практически возможно только методом сравнения степени нагретости двух тел.

Для сравнения нагретости этих тел используют изменения каких-либо физических свойств, зависящих от температуры и легко поддающихся измерению. В качестве электрических термометров обычно используются

• электрические (термоэлектрические термометры - термопары);

• термометры сопротивления;

• оптические монохроматические пирометры;

• оптические цветовые пирометры;

• радиационные пирометры.

2.4.3 Пирометры излучения

Пирометры излучения основаны на использовании теплового излучения нагретых тел. Верхний предел измерения температуры пирометра излучения практически не ограничен. Измерение основано на бесконтактном способе, поэтому отсутствует искажение температурного поля, вызываемое введением преобразовательного элемента прибора в измеряемую среду. Возможно измерение температуры пламени и высоких температур газовых потоков при больших скоростях.

Лучистая энергия выделяется нагретым телом в виде волн различной длины. При сравнительно низких температурах (до 500 С) нагретое тело испускает инфракрасные лучи. По мере повышения температуры цвет тела от темно-красного доходит до белого. Возрастание интенсивности монохроматического излучения с повышением температуры описывается соответствующими уравнениями.

Достоинства пирометров: отсутствие контакта с измеряемой средой, широкий диапазон измеряемых температур (практически не ограничен).

Недостатки: сложность конструкции прибора.

2.4.4 Цветовые пирометры

В цветовых пирометрах определяется отношение интенсивности излучения реального тела Е_ в лучах с двумя заранее выбранными значениями длины волны ₁ и ₂, то есть показания цветовых пирометров определяются функцией f(Е_1 / Е_2). Это отношение для каждой температуры различно, но однозначно.

13. Классификация приборов для измерения давления. Магнитоупругие датчики.

2.5 Измерение механических усилий, давления и разряжения

2.5.1 Магнитоупругие датчики

Магнитоупругие датчики (МУД) используются для измерения механических усилий, веса, деформаций, давления и других физических величин, преобразуемых в механические усилия.

Устройство МУД основано на свойстве некоторых материалов (в частности, ферромагнитных тел) изменять магнитную проницаемость _а в зависимости от возникающих в них механических напряжений , обусловленных воздействием механических сил Р. Изменение _а вызывает изменение магнитного сопротивления R_M материала. Если на сердечник из материала, обладающего магнитоупругими свойствами намотать катушку, то изменение магнитного сопротивления R_М приведет к изменению индуктивности дросселя L_др и, соответственно, к изменению его сопротивления Z_др, что можно зафиксировать по изменению тока I, протекающего через обмотку. Таким образом, последовательность причинно-следственных связей будет иметь вид:

Р    _а  R_M  L_др  Z_др  I.

МУД подразделяются на:

- МУД в виде переменных индуктивных сопротивлений (см. рисунок 2.20),

- МУД трансформаторного типа (см. рисунок 2.21).

Основной недостаток МУД: необходимость создания больших усилий Р для получения заметного изменения сопротивления Z_др.

14. Измерение давления и разряжения датчиками типа «Сапфир».