6.1.4 Электрические контактные термометры

6.1.4.1.Термометры сопротивления. Они состоят из чувствительного элемента в виде терморезистора , защитного чехла и соединительной головки. Чувствительный элемент металлического термометра выполняется в виде обмотке на каркасе из теплостойкого материала. Чувствительный элемент полупроводникового термометра - это шайба или бусинка из полупроводникового материала с двумя электрическими выводами. При использовании термометра сопротивления о температуре можно судить по изменению электрического сопротивления его чувствительного элемента, падению напряжения на нем при постоянном токе или значению тока при постоянном напряжении. Наибольшее распространение получила первая схема, когда изменение служит мерой температуры. В этом случае терморезистор включают в одну из диагоналей моста последовательно с регулировочным резистором, для компенсации сопротивления проводов. Показания гальванометра, включенного в диагональ моста, зависят также от напряжения питания моста, для поддержания постоянства которого в цепь питания включен регулировочный резистор. Температурный коэффициент сопротивления определяется _R = , как среднее изменение сопротивления при изменении температуры на 1К в диапазоне 0-1000 ⁰С где R = R₁₀₀ - R₀; R₀ - сопротивление при 0 ⁰С; R₁₀₀ - сопротивление при 100 ⁰С;

t = 100 К. Есть таблицы зависимости сопротивления от температуры.

6.1.4.2. Термоэлектрические термометры Состоят из термопары, защитного чехла, соединительной головки. Термопара - чувствительный элемент и состоит из двух термоэлектродов из различных материалов. Один (холодный) спай поддерживается при постоянной температуре (обычно 0 или 50⁰С). Термо - ЭДС, развиваемая термопарой, становится мерой температуры второго (горячего) спая. Значения термо - ЭДС зависят от материалов электродов, разности температур горячего и холодного спаев.

	Термометры сопротивления		Термоэлектрические
Тип	Металлические	Полупровод-никовые	Стандартные	В тонком чехле
Пределы измерений	-200...+800	-150..+450	0..1600	0..2500
Погрешность %	0,5	(1..5)	0,5	0,5
Инерция	большая	малая	большая	малая
Преимущества	высокая точность, линейность	высокая чувствительность	дешевые, линейны	прочность, малая тепловая инерция, линейность.
Недостатки	в точке Т0 не померять	стат. характ. нелин, разброс парам.	Большая тепловая инерция	-
Обл. применения	энергетика, непр. технол.	энергетика, непр. технол.	энергетика, непр. технол.	энергетика, непр. технол.

Стандартизованы следующие термопары: медь-константан, хромоникелевый сплав-никель и т.д. Первый электрод положительный, второй - отрицательный. В стандартах нормируется только значение термо - ЭДС, но не химический состав материалов, и поэтому лучше пользоваться материалами с одного предприятия. Использование компенсационных проводов позволяет не термостатировать холодный спай, удалив его на значительное расстояние от объекта и применять более дешевые провода с лучшими механическими и электрическими свойствами. Компенсационные провода для разных термопар окрашивают в специальные цвета.

5. Пирометры Контактные приборы могут использоваться для измерений темп. до 1800-2000⁰С. Если необходимо измерять более высокую температуру или контакт невозможен, можно измерить от 20 до 6000⁰С по тепловому излучению. Сразу отметим более высокую точность контактных термометров. Пирометры работают c использованием формулы Планка B_0 = ^-1 , = , = для спектральной энергетической яркости абсолютно черного тела. Интегральная энергетическая яркость описывается B_0 = d = T⁴- закон Стефана - Больцмана, - постоянная величина. Связь реальных тел, имеющих определенный коэффициент поглощения с характеристиками абсолютно черного тела

= B_0 описывает закон Кирхгофа. Отношение спектральной энергетической яркости любого источника теплового излучения к его спектральному коэффициенту поглощения равно B_0 спектральной энергетической яркости абсолютного тела при той же температуре.