Купить термометры за безналичный и наличный расчёт в г.Санкт-Петербург, г.Москва — производство термометров — заказать термометры на Gradusniki.ru — Купить термометры ООО «Термаль» в России — regbnm n

Как работает термометр биметаллический

Главный элемент устройства — биметаллическая пружина, которая состоит из двух крепко сваренных между собой пластинок, которые по разному реагируют на повышение и понижение температуры рабочей среды. Под воздействием холода или тепла пластины деформируются и вращают указатель измерителя на циферблате.

Из чего состоит биметаллический термометр:

• Хромированный стальной корпус.
• Чувствительный элемент, состоящий из двух разных металлов: пружина или пластина в латунном термобаллоне.
• Циферблат.
• Кинематический механизм со указательной стрелкой.

Биметаллические термометры: конструкция, принцип работы, виды

05.10.2018
Термометр биметаллический применяется для измерения температуры среды любого вида (жидкой, сыпучей или газообразной) в диапазоне температур от -70°С до +600°С. К корпусу такого термометра прикрепляется внутренний конец пружины, изготовленной из биметаллической ленты. Второй ее конец прикрепляется к стрелке, показывающей температуру. Как правило, такие термометры применяются в промышленности, но часто их используют в быту: в комнатах, бассейнах, банях или саунах, на улице или теплицах, и даже в автомобилях. Биметаллический термометр предназначен для измерения температуры как в стационарных условиях, так и в техустановках.

Конструкция биметаллического термометра

Такой термометр имеет круглый корпус, где размещен циферблат и кинематический механизм со стрелкой, а также биметаллический термочувствительный элемент в защитной трубке. Так, чувствительная часть термометра (термобаллон) реагирует на смену температуры, а показывающая часть (циферблат), соответственно, показывает повышение или понижение температуры в окружающей среде.

Принцип действия промышленного термометра

Принцип работы такого агрегата достаточно простой. Он основан на упругой деформации, которая возникает под влиянием температуры двух металлических пластин, прочно соединенных между собой, которые имеют разные температурные коэффициенты линейного расширения. При этом, биметаллическая полоска искривляется в ту сторону материала, коэффициент линейного расширения которого меньше. В результате такой деформации, при помощи кинематического узла, изгиб преобразуется во вращательное движение стрелки, которая, в свою очередь, показывает на шкале термометра измеряемое значение температуры.

Термометр биметаллический — это отличная альтернатива достаточно распространенным жидкостным термометрам. В его работе существует лишь один недостаток: ему нужно чуть больше времени для того, чтобы показать верный результат. К тому же, стоимость таких термометров выше обычных.

Классификация промышленных термометров

Промышленные биметаллические термометры бывают двух видов: 1. Радиальные термометры; 2. Осевые термометры.

Разница между ними лишь в том, что ось циферблата радиального термометра находится под углом 90 градусов по отношению к оси термобаллона, а в осевом термометре ось циферблата полностью совпадает с осью термобаллона.

Другая классификация разделяет биметаллические термометры на: 1. Трубные термометры, которые производят измерение температуры на поверхности труб в отопительных системах; 2. Игольчатые термометры, которые измеряют температуру при погружении специальной иглы-щупа в среду измерения.

При производстве биметаллических термометров учитываются особые условия их дальнейшей эксплуатации. К примеру, такие термометры можно объединить с гигрометром, что позволит провести оперативную оценку атмосферы как по температуре, так и по влажности воздуха. Кроме этого, промышленные термометры выпускаются не только с универсальными тех. характеристиками, но и с узкоспециализированными. Так, такой прибор может работать с любыми температурами в диапазоне от -70°С до +600°С, а также с любыми фазовыми состояниями среды.

Биметаллический термометр в классификации

Классификация в зависимости от расположения термобаллона:

• Радиальный биметаллический термометр
  — размещение перпендикулярно циферблату.
• Осевой БТ
  — параллельно циферблатной оси.
• Поворотно-откидной
  — универсальный термометр с поворотным механизмом.

Другие виды:

• Игольчатые.
  В приборах предусмотрен щуп для погружения в рабочую среду.
• Трубные.
  Применяются в измерениях температуры отопительных труб.
• Погружные с гильзой.
  Приборы помещаются в защитные стаканы, которые одновременно являются местом для контрольной аппаратуры. Термометры биметаллические с гильзой не боятся высоких температур и универсальны в применении.

Что нужно знать об особенностях работы приборов

БТ широко применяются в промышленности, устанавливаются в вентиляционных системах, отоплении и сан. установках. Купить биметаллический термометр можно как для частной, так и для промышленной котельной — прибор устанавливается в любых системах, которые требуют постоянного температурного контроля рабочей среды.

Измерители могут эксплуатироваться в нерегулируемых климатических условиях, при температурных режимах от -10 до +60 °С. Не рекомендуется использование при сильных вибрациях, которые вызывают погрешности более десятой части.

Особенности использования:

• Биметаллический термометр измеряет температуру исключительно той рабочей среды, для которой он предназначен.
• Недопустимо превышение пределов диапазона шкалы.
• Использовать растворители и другие агрессивные средства для протирки приборов запрещено.

Если наблюдаются скачкообразные движения указателя или была замечена погрешность выше нормы, биметаллический термометр нуждается в ремонте или замене.

Поверка

В Российской Федерации не предусмотрены национальные стандарты на поверку БТ. Поверочные методы утверждаются во время учета измерителя в госреестре.

Определение абсолютной погрешности поверяемых термометров выполняют методом сравнения показаний поверяемого и эталонного термометров в термостатах и блочных калибраторах температуры. Погрешность термометров определяют в нескольких равномерно расположенных температурных точках рабочего диапазона измерений, включая начальное и конечное значения, но не менее чем в четырех температурных точках.

Если у вас есть вопросы по выбору измерительных устройств, позвоните нам: 8-812-611-12-02. Мы поможем купить биметаллический термометр для частных или промышленных систем, сориентируем по ценам и срокам доставки.

Категории статей

22.09.2020 | Автор: Моисеева Н.П. | Полемические заметки | Количество

Нам во ВНИИМ иногда случается поверять эталонные термометры первого разряда, которые ранее были поверены другими метрологическими центрами. Сравнивая данные нашей поверки с данными других лабораторий, мы нередко видим существенные расхождения. Относительные сопротивления в точке цинка, например, могут отличаться даже на несколько сотых градуса. При этом сопротивления ПТС в тройной точке воды совпадают. В чем причина? Очевидно, причина в реализации фазового перехода реперной точки в конкретной лаборатории. В этой заметке речь пойдет об изменении методики проведения калибровки в реперной точке, дающий более надежный результат и наименьшие затраты времени.

Сейчас мы работаем по ГОСТ Р 8.571-98. Довольно старый стандарт, в котором, однако хорошо описаны методы проверки стабильности эталонного платинового термометра, особенности работы при высоких температурах, предусмотрена возможность стабилизации путем отжига. Но сама процедура градуировки ПТС в реперных точках может быть оспорена и, на мой взгляд, улучшена.

В кратком изложении, действующая методика получения результата градуировки по ГОСТ Р 8.571 выглядит так. Выводят печь с ампулой реперной точки на режим фазового перехода, затем погружают в ампулу поверяемый термометр, проводят измерения в течении 5-10 мин., термометр вынимают, охлаждают, измеряют его сопротивление в ТТВ (тройная точка воды), затем ставят в следующую реперную точку, и опять измеряют ТТВ. Цикл повторяют три раза. По результатам рассчитывают среднее арифметическое из трех измерений в каждой точке. Работа трудоемкая. Если, например, поверять ПТС до 660 °С, измеряя 1 раз в день в реперной точке, плюс ТТВ, то процесс займет, как минимум, две рабочие недели. При этом эксплуатируются дорогие печи и ампулы реперных точек. Поэтому поверка в итоге стоит очень дорого. Но не только высокая стоимость вызывает дискуссию. Главный вопрос, будет ли надежен результат? Нельзя ли предложить новый метод измерений, при этом снизив затраты лаборатории на поверку и улучшив её точность?

Перехожу к описанию новой предлагаемой методики поверки ПТС в реперной точке МТШ-90. Порядок следующий. Печь с ампулой выводится на затвердевание. В начале площадки затвердевания в ампулу ставят контрольный ПТС и проводят измерения в течение 5-10 мин. Затем проводят измерения сопротивления поверяемого ПТС, или последовательно нескольких ПТС. Если поверяемых термометров несколько, то после завершения поверки в ампулу снова вводят тот же контрольный термометр. Если показания контрольного ПТС, полученные в начале конце площадки совпали с хорошей точностью (лучше 0,5 мК) и эти показания соответствуют статистическим данным, накопленным в результате многократных измерений контрольным термометром в данной точке, то градуировка поверяемых ПТС завершена. Повторять измерения при этой же температуре второй и третий раз не нужно. Фактически трудоемкость поверки ПТС уменьшается в три раза за счет применения контрольного ПТС.

Теперь логично рассмотреть точность обоих методов – по стандарту и по новой предложенной методике. По действующему стандарту рассчитывают СКО по трем измерениям, и по этому СКО доверительную погрешность результата градуировки (умножением на коэффициент Стьюдента, который для трех измерений равен 4,3) .

Этот метод трех измерений, на первый взгляд, имеет свои преимущества: 1) учет нестабильности фазового перехода 2) учет возможной нестабильности поверяемого ПТС.

Но есть и недостаток. Это возможность промаха, т.е. получения «ложной» площадки затвердевания или очень короткой площадки, на которой, в случае одновременной поверки нескольких ПТС, фактически только первый из градуируемых термометр показал реальный результат. При условии, что эта ложная площадка включена в расчет среднего и СКО, надежность результата не повышается, а снижается.

Вводя в методику контрольный термометр, мы можем каждый раз проверять качество площадки затвердевания. Причем этот термометр не только должен контролировать наклон площадки, он должен нести в себе информацию о её воспроизводимости. Каждый раз мы используем один и тот же термометр и накапливаем данные о сопротивлении этого термометра в данной реперной точке. Затем можно рассчитать СКО уже не по трем измерениям, а по 20 и более измерениям. (Разумеется, периодически надо измерять R(0.01) и оценивать воспроизводимость площадки по W, а не по R).

Что касается нестабильности ПТС, то, во-первых, она контролируется еще до начала градуировки (путем отжига), во-вторых, с помощью контроля ТТВ после каждого измерения в реперной точке. В бюджет неопределенности должна быть включена также стандартная неопределенность, связанная с нестабильностью ПТС.

Бюджет суммарной неопределенности поверки ПТС в реперной точке выглядит так.

Очень важно подчеркнуть, что описанный метод поверки (калибровки) ПТС в реперных точках стимулирует лаборатории тщательно настраивать аппаратуру для реализации фазовых переходов. Он учитывает не только точность определения значения температуры ампулы реперной точки по данным ее калибровки во ВНИИМ, но и осуществление затвердевания в конкретной поверочной лаборатории. Лаборатория должна иметь контрольный термометр для каждой точки (или хотя бы один термометр на две точки, например Sn и Zn), должна контролировать его стабильность и определять ее по значению W. При проведении измерений в точке Al необходимо иметь рядом отжиговую печь, температура в которой 660-670 °С. Контрольный термометр и все поверяемые термометры должны быть помещены в эту печь сразу же после извлечения из реперной точки, выдержаны как минимум 0,5 часа и медленно охлаждены вмести с печью. Это поможет предотвратить эффект закалки. Площадки затвердевания должны быть воспроизводимыми и достаточно длинными. Температурное поле в ампуле также должно быть хорошо отрегулированным. То есть на поверочную лабораторию накладываются определенные обязанности. Однако это в итоге приведет к повышению точности результатов поверки и калибровки и снижению затрат.

Какой термометр может быть контрольным? У держателей рабочих эталонов нулевого разряда, которые и поверяют ПТС 1 и 2 разрядов, обычно есть ПТС нулевого разряда, которые периодически поверяются на Государственном первичном эталоне (или на эталоне-копии). Вот они и подходят для контроля осуществления фазовых переходов в поверочной лаборатории. Фактически у них появляется реальное предназначение для участия в процессе передачи единицы температуры.

Приглашаю метрологов, занимающихся поверкой эталонных термометров в реперных точках МТШ-90, к дискуссии. Оставляйте, пожалуйста, свои комментарии сразу после данной статьи.

С уважением,

Гл. редактор Temperatures.ru

Моисеева Н.П.