www.wikidata.uk-ua.nina.az

Термометрія Термоме трія від termos температура і metros вимірювання розділ прикладної фізики присвячений розробці метод

Термометрія

Термоме́трія (від termos — температура і metros — вимірювання) — розділ прикладної фізики, присвячений розробці методів і засобів вимірювання температури. Термометрія є також розділом метрології, в її завдання входить забезпечення єдності і точності вимірювань температури: встановлення температурних шкал, створення еталонів, розробка методик калібрування, градуювання, повірки приладів для вимірювання температури.

Історична довідка Редагувати

Термометрія у своєму розвитку пройшла довгий і складний шлях до досягнення єдності температурних вимірювань. З давнини відомий засіб якісної оцінки температури за допомогою дотикальних відчуттів. Звідси з’явились поняття гарячий, теплий та холодний. На основі чуттєвого сприйняття природних явищ прийшли до понять зимова холоднеча, літня спека, вечірня прохолода, червоне та біле розжарювання, жар у відношенні до температури тіла при захворюванні.

У середніх віках неодноразово був описаний дослід, в якому пропонувалось потримати одну руку в гарячій воді, а другу – в холодній, після чого обидві руки занурювали у змішану воду. В результаті одна рука відчувала змішану воду як холодну, а друга – як теплу. Незважаючи на велику чутливість організму (до ) до зміни температури тіла, кількісне вимірювання температури за допомогою наших почуттів неможливо, навіть у дуже вузькому діапазоні.

Потреба у вимірюванні температури з пізнавальною і прикладною метою виникла в серединні XVI століття. Для таких вимірювань необхідно було скористатися залежністю будь-якого параметра від температури, яка відома з спостережень. Властивість повітря розширюватись при нагріванні, була відома ще Герону Олександрійському (Іст.). Цим він пояснював те, що вогонь піднімається вгору. У 1597 р. Галілей запропонував для температурних досліджень термоскоп, який складався з заповненого повітрям скляного балончика, з'єднаного тонкою трубкою з посудиною, заповненою зафарбованою рідиною. Зміна температури балончика викликала зміну рівня зафарбованої рідини. Суттєвим недоліком таких термометрів була залежність їх показань від атмосферного тиску. Конструкцію термометра, подібну сучасної рідинно-скляної, пов'язують з ім'ям учня Галілея герцога тосканського Фердинанта II. Термометр являв собою заповнену спиртом герметично запаяну посудину з вертикальним вказівним капіляром. Поділки градусів були нанесені емальовими крапельками безпосередньо на трубку капіляра.

Метрологічна основа термометрії була закладена падуанським лікарем Санкторіо. Використовуючи термоскоп Галілея він ввів дві абсолютні точки, які відповідали температурі при снігопаді і температурі у найбільш спекотний день, і регламентував систему перевірки, за якою всі флорентійські термометри градуювались за зразковим санкторіансько-галілеївським приладом. На початку XVIII ст. було висунуто ряд пропозицій щодо прив'язки термометричної шкали до кількох легко і надійно відтворюваних точок, що надалі одержали назву реперних.

Значна роль у становленні температурних вимірювань належить Фаренгейтові. Він вперше застосував ртуть як термометричне тіло і створив відтворювану температурну шкалу. У шкалі Фаренгейта за нуль прийнята температура суміші снігу з нашатирем, друга точка відповідала температурі тіла здорової людини. Температура танення льоду в остаточному варіанті шкали дорівнювала 32 градусам, температура тіла людини – 96 градусам, а температура кипіння води, що спочатку була похідною величиною, дорівнювала 212 градусів. Фаренгейтові, який був також успішним підприємцем, вдалося вперше налагодити серійне виробництво уніфікованих термометрів. Шкалу Фаренгейта у технічних та побутових вимірюваннях використовують і досі у Сполучених Штатах Америки.

У 1742р. шведський математик і геодезист Цельсій запропонував розбити в ртутному термометрі діапазон між точками танення льоду і кипіння води на 100 однакових частин. В первинному варіанті шкали за 0 була прийнята точка кипіння води, а за 100 градусів ─ точка танення льоду. У 1750 р. ця шкала була «обернена» одним із учнів Цельсія Стреммером. До початку XX ст. була також поширена шкала Реомюра, запропонована в 1730р. французьким зоологом і фізиком Реомюром. Термометр Реомюра використовував як термометричне тіло 80% розчин етилового спирту. Один градус шкали Реомюра, як і флорентійський термометр відповідав зміні об'єму рідини на одну тисячну частку. За початок відліку була прийнята точка танення льоду, а температура кипіння води дорівнювала 80 градусам.

У 1848р. Томсон (Кельвін) запропонував абсолютну термодинамічну шкалу, яка на відміну від емпіричних шкал не залежить від властивостей термометричного тіла. . Докладніше: Термодинамічна температура.

Фізичні основи вимірювання температури. Редагувати

Як згадано вище, безпосередньо температуру виміряти неможливо. Про її зміну судять по зміні інших фізичних властивостей тіл (об'єму, тиску, електричного опору, ЕРС, інтенсивності випромінювання тощо), пов'язаних з температурою певними закономірностями. Тому методи вимірювання температури є по суті методами вимірювання зазначених вище термометричних властивостей. При розробці конкретного методу або приладу необхідно вибрати термометричне тіло, у якого відповідна властивість добре відтворюється і досить суттєво змінюється з температурою. Термометрична властивість тіла — це така її властивість, залежність якої від температури має монотонний характер і не має відчутного гістерезису, що дає можливість використовувати її (властивість) для вимірювання температури.

Для вимірювання температури необхідно мати одиницю вимірювання і шкалу, за якою відраховується її значення від вибраного рівня. Принцип побудови емпіричної температурної шкали полягає у виборі двох основних легко відтворних реперних точок, яким приписують довільні значення температури i . Температурний діапазон між цими значеннями ділять на рівне число частин і частину беруть за одиницю вимірювання температури. Далі вибирають фізичну властивість (термометричну величину) , (об'єм рідини, тиск газу, електричний опір, термо – ЕРС), яку умовно вважають лінійно залежною від температури. Звідси витікає рівняння

де ─ коефіцієнт пропорційності. У інтегральному вигляді маємо

Для визначення сталих і використовують вищевказані температури i для яких експериментально знаходять відповідні значення i . Після перетворення інтегральне рівняння набуває вигляду

Останній вираз має назву «рівняння шкали». За його допомогою за виміряним значенням знаходять значення температури ..

До 1954 р. температурна шкала будувалася з двох реперних точок ─ нормальної точки кипіння води і нормальної точки танення льоду . Експериментальні дослідження показали, що потрійна точка води має кращу відтворюваність, ніж точки танення льоду і кипіння води. У зв'язку з цим була прийнята міжнародна угода будувати температурну шкалу за однією реперною точкою ─ потрійною точкою води. У так званій абсолютній термодинамічній шкалі температур (шкалі Кельвіна) приймається, за визначенням, що температура цієї точки дорівнює точно . Чисельне значення температури потрійної точки води вибрано таким чином, щоб проміжок між нормальними точками танення льоду і кипіння води максимально точно дорівнював якщо використовувати газовий термометр з ідеальним газом. Дослідження показують, що у природі не існує речовин, фізичні властивості яких строго лінійно пов'язані з температурою. Коефіціент сам є функцією температури. Шкали температур, побудовані на різних термометричних властивостях, збігаючись в основних точках i дають розбіжні значення температур як у середині діапазону, так і поза ним. Крім вказаної розбіжності до недоліків емпіричних температурних шкал відноситься також відсутність їх безперервності, яка пов'язана з нездатністю термометричних тіл працювати у всьому діапазоні можливих температур.

Термометри Редагувати

Термометр ( від грец. Thérme ─ тепло і metréo ─ вимірюю) ─ прилад для вимірювання температури.

В залежності від методики вимірювань термометри поділяються на дві основні групи:

1. Контактні термометри, чутливі елементи (датчики) яких вступають у безпосередній тепловий контакт з об'єктом вимірювання;

2. Неконтактні термометри, що вимірюють дистанційно інтенсивність інтегрального теплового або оптичного випромінювання об'єкту.

3.Особливу групу складають спеціальні термометри, що використовують для вимірювання наднизьких температур.

Контактні прилади і методи за принципом дії розділяються на:

а) Термометри контактні волюметричні, в яких вимірюється зміна об'єму (volume) рідини або газу зі зміною температури.

б) Термометри дилатометричні, в яких про температуру судять за лінійним розширенням різних матеріалів за зміни температури. У ряді випадків датчиком служить біметалічна пластинка, виготовлена з двох металів з різними температурними коефіцієнтами розширення, яка згинається за нагрівання або охолодження

в) Термометри термоелектричні, датчики яких є термопари, які являють собою два різнорідних, спаяних по кінцях провідника. За наявності різниці температур спаїв в термопарі виникає термо-ЕРС . Температура вимірюється за величиною термо-ЕРС або за величиною струму в ланцюзі термопари.

г) Термометри опору ─ термометри, принципом дії яких є вимірювання зміни опору провідника або напівпровідникового приладу (термістора) зі зміною температури.

До неконтактних методів і приладів належать:

а) Радіометрія (радіометри) ─ вимірювання температури за власним тепловим випромінюванням тіл. Для невисоких і кімнатних температур це випромінювання в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль.

б) Теплобачення (тепловізори) ─ радіометричне вимірювання температури з просторовою роздільною здатністю і з перетворенням температурного поля в телевізійне зображення іноді з кольоровим контрастом. Дозволяє вимірювати градієнти температури, температуру середовища в замкнутих обсягах, наприклад, температуру рідин в резервуарах і трубах.

в) Пірометрія (пірометри) ─ вимірювання високих температур самосвітних об'єктів: полум'я, плазми, астрофізичних об'єктів. Використовується принцип порівняння або яскравості об'єкту із стандартом яскравості (яскравісний пірометр і яскравісна температура), або кольору об'єкту з кольором стандарту (колірний пірометр і колірна температура), або теплової енергії, що випромінюється об'єктом, з енергією, яка випускається стандартним випромінювачем (радіаційний пірометр і радіаційна температура).

Основні рівняння на яких ґрунтована термометрія Редагувати

1. Рівняння стану ідеального газу Клапейрона. Це рівняння використовується для побудови ідеально-газової шкали.

2. Рівняння теплового розширення об'єму рідин і газів, що лінійно залежить від температури, є основою волюметричного методу вимірювання температур.

3. Рівняння теплового лінійного розширення твердих тіл від температури лежить в основі дилатометричного методу вимірювання температур.

4.Рівняння лінійної залежності опору провідників від температури є основою термометрів опору.


5. Закон Стефана ─ Больцмана, що пов'язує повну енергію теплового випромінювання з температурою лежить в основі неконтактних методів вимірювання температури.

,

де — інтегральна випромінюванна здатність абсолютно чорного тіла,

─стала Стефана—Больцмана.

Вторинні прилади Редагувати

Вимірювальні прилади, якими визначають чисельні значення термометричних властивостей (манометри, потенціометри, логометри, мости вимірювальні, мілівольтметри і т. д.), називаються вторинними приладами. Точність вимірювання температури залежить від точності вторинних приладів. Термометри технічного застосування зазвичай індивідуально не градуюються і комплектуються відповідними вторинними приладами, шкала яких нанесена безпосередньо в ° С.

У діапазоні кріогенних (нижче 90 К) і наднизьких (нижче 1 К) температур, крім звичайних методів вимірювання температур, застосовуються специфічні — магнітна термометрія (діапазон 0,006-30 К; точність до 0,001 град); методи, засновані на температурній залежності ефекту Мессбауера і анізотропії g-випромінювання (нижче 1 К), термошумовий термометр з перетворювачем на ефекті Джозефсона (нижче 1 К). Особливою складністю термометрії в діапазоні наднизьких температур є забезпечення теплового контакту між термометром і середовищем.

Для забезпечення єдності і точності температурних вимірювань служить Державний еталон одиниці температури — кельвін, що дозволяє в діапазоні 1,5-2800 К відтворювати Міжнародну практичну температурну шкалу (МПТШ) з найвищою досяжною у відповідний час точністю. Шляхом порівняння з еталоном значення температур передаються зразковим приладам, по яким градуюються і перевіряються робочі прилади для вимірювання температури. Зразковими приладами є германієві (1,5—13,8 К) і платинові [13,8-903,9 К (630,7 ° С)] термометри опору, платинородій (90% Pt, 10% Rd) — платинова термопара (630,7-1064,4 °С) і оптичний пірометр —(вище 1064,4 °С).


Приклади застосування у техніці Редагувати

Термометричні методи слід використовувати, наприклад, для реєстрації змін температурного поля свердловини, які викликані перетіканнями газу:

— для визначення місця витікання газу в заколонний простір і вторинних газонакопичень в заколонному просторі;

— для оцінки працюючих інтервалів (визначення інтервалів припливу та поглинання газу);

— для визначення місць та інтервалів водоприпливу в стовбур свердловини;

— для визначення герметичності свердловинного обладнання (пакера).

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. ДСТУ 3518-97 Термометрія. Терміни та визначення.
  2. Белоконь Н. И., Основные принципы термодинамики, 1968, с. 10.
  3. Різак В.,Різак І., Рудавський Е. Кріогенна фізика і техніка, 2006, с. 166─172.
  4. Різак В.,Різак І., Рудавський Е. Кріогенна фізика і техніка, 2006, с. 181.
  5. Сивухин Д. В., Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика, 2005, с. 20—21.

Джерела Редагувати

  • Термометрия
  • Белоконь Н. И. Основные принципы термодинамики. — М. : Недра, 1968.
  • Різак В.,Різак І., Рудавський Е. Кріогенна фізика і техніка. — К. : Наукова думка, 2006. — ISBN 966-00-480-X..
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. — ISBN 5-9221-0601-5..

Посилання Редагувати

  • http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Thermography?uselang=uk
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Termome triya vid termos temperatura i metros vimiryuvannya rozdil prikladnoyi fiziki prisvyachenij rozrobci metodiv i zasobiv vimiryuvannya temperaturi 1 2 Termometriya ye takozh rozdilom metrologiyi v yiyi zavdannya vhodit zabezpechennya yednosti i tochnosti vimiryuvan temperaturi vstanovlennya temperaturnih shkal stvorennya etaloniv rozrobka metodik kalibruvannya graduyuvannya povirki priladiv dlya vimiryuvannya temperaturi Zmist 1 Istorichna dovidka 2 Fizichni osnovi vimiryuvannya temperaturi 3 Termometri 4 Osnovni rivnyannya na yakih gruntovana termometriya 5 Vtorinni priladi 6 Prikladi zastosuvannya u tehnici 7 Div takozh 8 Primitki 9 Dzherela 10 PosilannyaIstorichna dovidka RedaguvatiTermometriya u svoyemu rozvitku projshla dovgij i skladnij shlyah do dosyagnennya yednosti temperaturnih vimiryuvan Z davnini vidomij zasib yakisnoyi ocinki temperaturi za dopomogoyu dotikalnih vidchuttiv Zvidsi z yavilis ponyattya garyachij teplij ta holodnij Na osnovi chuttyevogo sprijnyattya prirodnih yavish prijshli do ponyat zimova holodnecha litnya speka vechirnya proholoda chervone ta bile rozzharyuvannya zhar u vidnoshenni do temperaturi tila pri zahvoryuvanni U serednih vikah neodnorazovo buv opisanij doslid v yakomu proponuvalos potrimati odnu ruku v garyachij vodi a drugu v holodnij pislya chogo obidvi ruki zanuryuvali u zmishanu vodu V rezultati odna ruka vidchuvala zmishanu vodu yak holodnu a druga yak teplu Nezvazhayuchi na veliku chutlivist organizmu do 0 1 K displaystyle 0 1K nbsp do zmini temperaturi tila kilkisne vimiryuvannya temperaturi za dopomogoyu nashih pochuttiv nemozhlivo navit u duzhe vuzkomu diapazoni Potreba u vimiryuvanni temperaturi z piznavalnoyu i prikladnoyu metoyu vinikla v seredinni XVI stolittya Dlya takih vimiryuvan neobhidno bulo skoristatisya zalezhnistyu bud yakogo parametra vid temperaturi yaka vidoma z sposterezhen Vlastivist povitrya rozshiryuvatis pri nagrivanni bula vidoma she Geronu Oleksandrijskomu Ist Cim vin poyasnyuvav te sho vogon pidnimayetsya vgoru U 1597 r Galilej zaproponuvav dlya temperaturnih doslidzhen termoskop yakij skladavsya z zapovnenogo povitryam sklyanogo balonchika z yednanogo tonkoyu trubkoyu z posudinoyu zapovnenoyu zafarbovanoyu ridinoyu Zmina temperaturi balonchika viklikala zminu rivnya zafarbovanoyi ridini Suttyevim nedolikom takih termometriv bula zalezhnist yih pokazan vid atmosfernogo tisku Konstrukciyu termometra podibnu suchasnoyi ridinno sklyanoyi pov yazuyut z im yam uchnya Galileya gercoga toskanskogo Ferdinanta II Termometr yavlyav soboyu zapovnenu spirtom germetichno zapayanu posudinu z vertikalnim vkazivnim kapilyarom Podilki gradusiv buli naneseni emalovimi krapelkami bezposeredno na trubku kapilyara Metrologichna osnova termometriyi bula zakladena paduanskim likarem Sanktorio Vikoristovuyuchi termoskop Galileya vin vviv dvi absolyutni tochki yaki vidpovidali temperaturi pri snigopadi i temperaturi u najbilsh spekotnij den i reglamentuvav sistemu perevirki za yakoyu vsi florentijski termometri graduyuvalis za zrazkovim sanktoriansko galileyivskim priladom Na pochatku XVIII st bulo visunuto ryad propozicij shodo priv yazki termometrichnoyi shkali do kilkoh legko i nadijno vidtvoryuvanih tochok sho nadali oderzhali nazvu repernih Znachna rol u stanovlenni temperaturnih vimiryuvan nalezhit Farengejtovi Vin vpershe zastosuvav rtut yak termometrichne tilo i stvoriv vidtvoryuvanu temperaturnu shkalu U shkali Farengejta za nul prijnyata temperatura sumishi snigu z nashatirem druga tochka vidpovidala temperaturi tila zdorovoyi lyudini Temperatura tanennya lodu v ostatochnomu varianti shkali dorivnyuvala 32 gradusam temperatura tila lyudini 96 gradusam a temperatura kipinnya vodi sho spochatku bula pohidnoyu velichinoyu dorivnyuvala 212 gradusiv Farengejtovi yakij buv takozh uspishnim pidpriyemcem vdalosya vpershe nalagoditi serijne virobnictvo unifikovanih termometriv Shkalu Farengejta u tehnichnih ta pobutovih vimiryuvannyah vikoristovuyut i dosi u Spoluchenih Shtatah Ameriki U 1742r shvedskij matematik i geodezist Celsij zaproponuvav rozbiti v rtutnomu termometri diapazon mizh tochkami tanennya lodu i kipinnya vodi na 100 odnakovih chastin V pervinnomu varianti shkali za 0 bula prijnyata tochka kipinnya vodi a za 100 gradusiv tochka tanennya lodu U 1750 r cya shkala bula obernena odnim iz uchniv Celsiya Stremmerom Do pochatku XX st bula takozh poshirena shkala Reomyura zaproponovana v 1730r francuzkim zoologom i fizikom Reomyurom Termometr Reomyura vikoristovuvav yak termometrichne tilo 80 rozchin etilovogo spirtu Odin gradus shkali Reomyura yak i florentijskij termometr vidpovidav zmini ob yemu ridini na odnu tisyachnu chastku Za pochatok vidliku bula prijnyata tochka tanennya lodu a temperatura kipinnya vodi dorivnyuvala 80 gradusam U 1848r Tomson Kelvin zaproponuvav absolyutnu termodinamichnu shkalu yaka na vidminu vid empirichnih shkal ne zalezhit vid vlastivostej termometrichnogo tila 3 Dokladnishe Termodinamichna temperatura Fizichni osnovi vimiryuvannya temperaturi RedaguvatiYak zgadano vishe bezposeredno temperaturu vimiryati nemozhlivo Pro yiyi zminu sudyat po zmini inshih fizichnih vlastivostej til ob yemu tisku elektrichnogo oporu ERS intensivnosti viprominyuvannya tosho pov yazanih z temperaturoyu pevnimi zakonomirnostyami Tomu metodi vimiryuvannya temperaturi ye po suti metodami vimiryuvannya zaznachenih vishe termometrichnih vlastivostej Pri rozrobci konkretnogo metodu abo priladu neobhidno vibrati termometrichne tilo u yakogo vidpovidna vlastivist dobre vidtvoryuyetsya i dosit suttyevo zminyuyetsya z temperaturoyu Termometrichna vlastivist tila ce taka yiyi vlastivist zalezhnist yakoyi vid temperaturi maye monotonnij harakter i ne maye vidchutnogo gisterezisu sho daye mozhlivist vikoristovuvati yiyi vlastivist dlya vimiryuvannya temperaturi Dlya vimiryuvannya temperaturi neobhidno mati odinicyu vimiryuvannya i shkalu za yakoyu vidrahovuyetsya yiyi znachennya vid vibranogo rivnya Princip pobudovi empirichnoyi temperaturnoyi shkali polyagaye u vibori dvoh osnovnih legko vidtvornih repernih tochok yakim pripisuyut dovilni znachennya temperaturi t 1 displaystyle t 1 nbsp i t 2 displaystyle t 2 nbsp Temperaturnij diapazon mizh cimi znachennyami dilyat na rivne chislo chastin N displaystyle N nbsp i chastinu 1 N displaystyle 1 N nbsp berut za odinicyu vimiryuvannya temperaturi Dali vibirayut fizichnu vlastivist termometrichnu velichinu E displaystyle E nbsp ob yem ridini tisk gazu elektrichnij opir termo ERS yaku umovno vvazhayut linijno zalezhnoyu vid temperaturi Zvidsi vitikaye rivnyannyad t k d E displaystyle dt kdE nbsp de k displaystyle k nbsp koeficiyent proporcijnosti U integralnomu viglyadi mayemot k E C displaystyle t kE C nbsp Dlya viznachennya stalih k displaystyle k nbsp i C displaystyle C nbsp vikoristovuyut vishevkazani temperaturi t 1 displaystyle t 1 nbsp i t 2 displaystyle t 2 nbsp dlya yakih eksperimentalno znahodyat vidpovidni znachennya E 1 displaystyle E 1 nbsp i E 2 displaystyle E 2 nbsp Pislya peretvorennya integralne rivnyannya nabuvaye viglyadut t 1 t 2 t 1 E 2 E 1 E E 1 displaystyle t t 1 frac t 2 t 1 E 2 E 1 E E 1 nbsp Ostannij viraz maye nazvu rivnyannya shkali Za jogo dopomogoyu za vimiryanim znachennyam E displaystyle E nbsp znahodyat znachennya temperaturi t displaystyle t nbsp 4 Do 1954 r temperaturna shkala buduvalasya z dvoh repernih tochok normalnoyi tochki kipinnya vodi t 2 displaystyle t 2 nbsp i normalnoyi tochki tanennya lodu t 1 displaystyle t 1 nbsp Eksperimentalni doslidzhennya pokazali sho potrijna tochka vodi maye krashu vidtvoryuvanist nizh tochki tanennya lodu i kipinnya vodi U zv yazku z cim bula prijnyata mizhnarodna ugoda buduvati temperaturnu shkalu za odniyeyu repernoyu tochkoyu potrijnoyu tochkoyu vodi U tak zvanij absolyutnij termodinamichnij shkali temperatur shkali Kelvina prijmayetsya za viznachennyam sho temperatura ciyeyi tochki dorivnyuye tochno 273 16 K displaystyle 273 16K nbsp Chiselne znachennya temperaturi potrijnoyi tochki vodi vibrano takim chinom shob promizhok mizh normalnimi tochkami tanennya lodu i kipinnya vodi maksimalno tochno dorivnyuvav 100 K displaystyle 100K nbsp yaksho vikoristovuvati gazovij termometr z idealnim gazom 5 Doslidzhennya pokazuyut sho u prirodi ne isnuye rechovin fizichni vlastivosti yakih strogo linijno pov yazani z temperaturoyu Koeficient k displaystyle k nbsp sam ye funkciyeyu temperaturi Shkali temperatur pobudovani na riznih termometrichnih vlastivostyah zbigayuchis v osnovnih tochkah t 1 displaystyle t 1 nbsp i t 2 displaystyle t 2 nbsp dayut rozbizhni znachennya temperatur yak u seredini diapazonu tak i poza nim Krim vkazanoyi rozbizhnosti do nedolikiv empirichnih temperaturnih shkal vidnositsya takozh vidsutnist yih bezperervnosti yaka pov yazana z nezdatnistyu termometrichnih til pracyuvati u vsomu diapazoni mozhlivih temperatur Termometri RedaguvatiTermometr vid grec Therme teplo i metreo vimiryuyu prilad dlya vimiryuvannya temperaturi V zalezhnosti vid metodiki vimiryuvan termometri podilyayutsya na dvi osnovni grupi 1 Kontaktni termometri chutlivi elementi datchiki yakih vstupayut u bezposerednij teplovij kontakt z ob yektom vimiryuvannya 2 Nekontaktni termometri sho vimiryuyut distancijno intensivnist integralnogo teplovogo abo optichnogo viprominyuvannya ob yektu 3 Osoblivu grupu skladayut specialni termometri sho vikoristovuyut dlya vimiryuvannya nadnizkih temperatur Kontaktni priladi i metodi za principom diyi rozdilyayutsya na a Termometri kontaktni volyumetrichni v yakih vimiryuyetsya zmina ob yemu volume ridini abo gazu zi zminoyu temperaturi b Termometri dilatometrichni v yakih pro temperaturu sudyat za linijnim rozshirennyam riznih materialiv za zmini temperaturi U ryadi vipadkiv datchikom sluzhit bimetalichna plastinka vigotovlena z dvoh metaliv z riznimi temperaturnimi koeficiyentami rozshirennya yaka zginayetsya za nagrivannya abo oholodzhennyav Termometri termoelektrichni datchiki yakih ye termopari yaki yavlyayut soboyu dva riznoridnih spayanih po kincyah providnika Za nayavnosti riznici temperatur spayiv v termopari vinikaye termo ERS Temperatura vimiryuyetsya za velichinoyu termo ERS abo za velichinoyu strumu v lancyuzi termopari g Termometri oporu termometri principom diyi yakih ye vimiryuvannya zmini oporu providnika abo napivprovidnikovogo priladu termistora zi zminoyu temperaturi Do nekontaktnih metodiv i priladiv nalezhat a Radiometriya radiometri vimiryuvannya temperaturi za vlasnim teplovim viprominyuvannyam til Dlya nevisokih i kimnatnih temperatur ce viprominyuvannya v infrachervonomu diapazoni dovzhin hvil b Teplobachennya teplovizori radiometrichne vimiryuvannya temperaturi z prostorovoyu rozdilnoyu zdatnistyu i z peretvorennyam temperaturnogo polya v televizijne zobrazhennya inodi z kolorovim kontrastom Dozvolyaye vimiryuvati gradiyenti temperaturi temperaturu seredovisha v zamknutih obsyagah napriklad temperaturu ridin v rezervuarah i trubah v Pirometriya pirometri vimiryuvannya visokih temperatur samosvitnih ob yektiv polum ya plazmi astrofizichnih ob yektiv Vikoristovuyetsya princip porivnyannya abo yaskravosti ob yektu iz standartom yaskravosti yaskravisnij pirometr i yaskravisna temperatura abo koloru ob yektu z kolorom standartu kolirnij pirometr i kolirna temperatura abo teplovoyi energiyi sho viprominyuyetsya ob yektom z energiyeyu yaka vipuskayetsya standartnim viprominyuvachem radiacijnij pirometr i radiacijna temperatura Osnovni rivnyannya na yakih gruntovana termometriya Redaguvati1 Rivnyannya stanu idealnogo gazu Klapejrona Ce rivnyannya vikoristovuyetsya dlya pobudovi idealno gazovoyi shkali p V m M R T displaystyle pV frac m M RT nbsp 2 Rivnyannya teplovogo rozshirennya ob yemu ridin i gaziv sho linijno zalezhit vid temperaturi ye osnovoyu volyumetrichnogo metodu vimiryuvannya temperatur V t V 0 1 a 0 t displaystyle V t V 0 1 alpha 0 t nbsp 3 Rivnyannya teplovogo linijnogo rozshirennya tverdih til vid temperaturi lezhit v osnovi dilatometrichnogo metodu vimiryuvannya temperatur L t L 0 1 b t displaystyle L t L 0 1 beta t nbsp 4 Rivnyannya linijnoyi zalezhnosti oporu providnikiv vid temperaturi ye osnovoyu termometriv oporu R t R 0 1 g t displaystyle R t R 0 1 gamma t nbsp 5 Zakon Stefana Bolcmana sho pov yazuye povnu energiyu teplovogo viprominyuvannya z temperaturoyu lezhit v osnovi nekontaktnih metodiv vimiryuvannya temperaturi F s T 4 displaystyle F sigma T 4 nbsp de F displaystyle F nbsp integralna viprominyuvanna zdatnist absolyutno chornogo tila s displaystyle sigma nbsp stala Stefana Bolcmana Vtorinni priladi RedaguvatiVimiryuvalni priladi yakimi viznachayut chiselni znachennya termometrichnih vlastivostej manometri potenciometri logometri mosti vimiryuvalni milivoltmetri i t d nazivayutsya vtorinnimi priladami Tochnist vimiryuvannya temperaturi zalezhit vid tochnosti vtorinnih priladiv Termometri tehnichnogo zastosuvannya zazvichaj individualno ne graduyuyutsya i komplektuyutsya vidpovidnimi vtorinnimi priladami shkala yakih nanesena bezposeredno v S U diapazoni kriogennih nizhche 90 K i nadnizkih nizhche 1 K temperatur krim zvichajnih metodiv vimiryuvannya temperatur zastosovuyutsya specifichni magnitna termometriya diapazon 0 006 30 K tochnist do 0 001 grad metodi zasnovani na temperaturnij zalezhnosti efektu Messbauera i anizotropiyi g viprominyuvannya nizhche 1 K termoshumovij termometr z peretvoryuvachem na efekti Dzhozefsona nizhche 1 K Osoblivoyu skladnistyu termometriyi v diapazoni nadnizkih temperatur ye zabezpechennya teplovogo kontaktu mizh termometrom i seredovishem Dlya zabezpechennya yednosti i tochnosti temperaturnih vimiryuvan sluzhit Derzhavnij etalon odinici temperaturi kelvin sho dozvolyaye v diapazoni 1 5 2800 K vidtvoryuvati Mizhnarodnu praktichnu temperaturnu shkalu MPTSh z najvishoyu dosyazhnoyu u vidpovidnij chas tochnistyu Shlyahom porivnyannya z etalonom znachennya temperatur peredayutsya zrazkovim priladam po yakim graduyuyutsya i pereviryayutsya robochi priladi dlya vimiryuvannya temperaturi Zrazkovimi priladami ye germaniyevi 1 5 13 8 K i platinovi 13 8 903 9 K 630 7 S termometri oporu platinorodij 90 Pt 10 Rd platinova termopara 630 7 1064 4 S i optichnij pirometr vishe 1064 4 S Prikladi zastosuvannya u tehnici RedaguvatiTermometrichni metodi slid vikoristovuvati napriklad dlya reyestraciyi zmin temperaturnogo polya sverdlovini yaki viklikani peretikannyami gazu dlya viznachennya miscya vitikannya gazu v zakolonnij prostir i vtorinnih gazonakopichen v zakolonnomu prostori dlya ocinki pracyuyuchih intervaliv viznachennya intervaliv priplivu ta poglinannya gazu dlya viznachennya misc ta intervaliv vodopriplivu v stovbur sverdlovini dlya viznachennya germetichnosti sverdlovinnogo obladnannya pakera Div takozh RedaguvatiTermometr Magnitna termometriya termobarometriya mineralogichna termometriya viprominyuvannya termometriya mineralogichna termometriya sverdlovini pirometriyaPrimitki Redaguvati DSTU 3518 97 Termometriya Termini ta viznachennya Belokon N I Osnovnye principy termodinamiki 1968 s 10 Rizak V Rizak I Rudavskij E Kriogenna fizika i tehnika 2006 s 166 172 Rizak V Rizak I Rudavskij E Kriogenna fizika i tehnika 2006 s 181 Sivuhin D V Obshij kurs fiziki T II Termodinamika i molekulyarnaya fizika 2005 s 20 21 Dzherela RedaguvatiTermometriya Belokon N I Osnovnye principy termodinamiki M Nedra 1968 Rizak V Rizak I Rudavskij E Kriogenna fizika i tehnika K Naukova dumka 2006 ISBN 966 00 480 X Sivuhin D V Obshij kurs fiziki T II Termodinamika i molekulyarnaya fizika M FIZMATLIT 2005 ISBN 5 9221 0601 5 Posilannya Redaguvatihttp commons wikimedia org wiki Category Thermography uselang uk Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Termometriya amp oldid 34346064