- •А.Ф. Бродников, н.А. Вихарева, в.Я. Черепанов
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Описание поверочной установки
- •Список использованных источников
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Требования безопасности
- •Описание поверочной установки
- •Задания и методические указания
- •Список использованных источников
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Описание поверочной установки
- •Требования безопасности
- •Подготовка к выполнению работы
- •Задание и методические указания
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Техника безопасности
- •Методические указания по выполнению работы
- •Оформление результатов поверки
- •Список используемых источников
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Подготовка к выполнению работы
- •Проведение работы
- •Оформление результатов поверки
- •Список использованных источников
- •Цели работы
- •Краткая теория
- •Контрольные вопросы
- •Описание поверочной установки
- •Подготовка к выполнению работы
- •Поверка манометров
- •Оформление результатов поверки
- •Список использованных источников
- •Протокол поверки
- •Протокол поверки
- •Протокол поверки
- •Протокол поверки
- •Протокол поверки
- •Протокол поверки
Цели работы
Получение навыков практической работы со стеклянными термометрами, жидкостными термостатами и эталонными термометрами сопротивления.
Освоение порядка проведения поверки жидкостных стеклянных термометров и оформления её результатов.
Краткая теория
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.
Изменение объёма термометрической жидкости при изменении её температуры характеризуется температурным коэффициентом объёмного расширения β.
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, который равен β = 0,00018 К-1. 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. В качестве примера в таблице 1.2 приведены эти значения для термометров общего назначения, измеряющих температуру в диапазоне от 0 до 100 оС.
Таблица 1.2
Значения предела основной допускаемой погрешности
стеклянных жидкостных термометров общего назначения (ГОСТ 28498 -- 90)
Тип термометров |
Цена деления, оС |
Класс точности |
Предел допускаемой основной погрешности, оС |
Лабораторные термометры полного погружения |
0,1 |
I класс |
± 0,2 |
II класс |
± 0,3 | ||
0,2 |
I класс |
± 0,3 | |
II класс |
± 0,4 | ||
0,5 |
I класс |
± 0,5 | |
1 |
I класс |
± 1 | |
2 |
I класс |
± 2 | |
Лабораторные термометры частичного погружения |
0,1 |
I класс |
± 0,2 |
II класс |
± 0,6 | ||
0,2 |
I класс |
± 0,3 | |
II класс |
± 0,6 | ||
0,5 |
I класс |
± 1 | |
2 |
I класс |
± 2 | |
Технические термометры |
0,5 |
I класс |
± 1 |
1 |
I класс |
± 1 | |
2 |
I класс |
± 2 | |
5 |
I класс |
± 5 | |
10 |
I класс |
± 5 | |
II класс |
± 10 |
Поверку стеклянных жидкостных термометров проводят в соответствии с ГОСТ 8.279-78 методом прямых измерений в нулевом термостате (температура таяния льда), в ампуле тройной точки воды или методом непосредственного сличения в термостатах и криостатах.
В качестве эталонов применяют платиновые термометры сопротивления и ртутные стеклянные термометры 2-го и 3-го разрядов, которые выбирают в соответствии с ГОСТ 8.558- 2012.