11. Прилади для вимірювання температури різними способами. Принцип дії та будова термометрів розширення.

Термометры, приборы для измерения температуры посредством контакта с исследуемой средой. Действие термометров основано на изменениях однозначно зависящих от температуры и легко поддающихся определению разных физических свойств тел (геометрические размеры, давление в замкнутом объеме, электрическое сопротивление, термоэдс, магнитная восприимчивость и др.). Соответственно различают следующие наиболее, распространенные типы термометров: расширения, манометрические, сопротивления, термоэлектрические, магнитные.

Измерение температуры основано на физических свойствах тел, связанных определенной зависимостью с температурой. Наиболее широко используются следующие свойства: тепловое расширение тел, газов, паров и жидкостей; электрическое сопротивление проводников; термоэлектродвижущая сила; энергия излучения нагретых тел.

Жидкостные стеклянные термометры. Принцип действия термометров основан на объемном расширении жидкости, заключенной в закрытом стеклянном резервуаре. Резервуар соединяется с капилляром, имеющим малый внутренний диаметр. При нагревании резервуара жидкость увеличивается в объеме и поднимается вверх   по   капилляру.   По   высоте столбика жидкости в капилляре можно судить об  измеряемой температуре. Чем тоньше капилляр, по сравнению с резервуаром, тем чувствительнее термометр.

Ртутные стеклянные термометры разделяют на палочные и с вложенной стеклянной шкалой. Палочный термометр представляет собой толстостенную капиллярную трубку из термостойкого стекла или кварца, на который нанесены деления шкалы. Палочные термометры обладают высокой точностью и применяются в основном для лабораторных измерений.

Стеклянные термометры с вложенной шкалой отличаются тем, что капиллярная трубка имеет небольшой наружный диаметр, а деления шкалы нанесены на плоскую пластинку из молочного стекла, расположенную сзади капиллярной трубки. Шкала и капилляр заключены в стеклянную оболочку, припаянную к резервуару. Термометр с ртутным заполнением может быть снабжен электрическими контактами, которые замыкаются ртутными столбиками. Такие термометры называются контактными или термосигнализаторами. Один из контактов впаян в нижней точке капилляра и всегда соприкасается с ртутью. Этот контакт обычно выполнен из платины, так как платина имеет такой же температурный коэффициент, что и термометрическое стекло.

Другие контакты впаивают в капилляр на определенных отметках шкалы или контакт изготавливают подвижным. В качестве подвижного рабочего контакта термосигнализатора применяют тонкую вольфрамовую проволоку и располагают ее внутри капилляра.

Термометры расширения построены по принципу изменения объемов жидкостей (жидкостные термометры) или линейных размеров твердых тел (деформационные термометры).

Действие жидкостных термометры основано на различиях коэффициентов теплового расширения рабочего, или термометрич., вещества (ртуть, этанол, пентан, керосин, иные органические жидкости) и материала оболочки, в которой оно находится (термометрическое стекло либо кварц).