- •Модуль 1. Традиційні теплові вимірювання Тема 1. Теплова енергія. Теплові вимірювання.
- •2. Закон збереження і перетворення енергії. Перший закон термодинаміки
- •3. Вимірювання температур і кількості тепла. Термометри і калориметри
- •4. Теплові потоки. Електро-тепло-гідравлічна аналогія.
- •5. Теплометрія як наука
- •6. Мета і завдання вивчення курсу теплометрії
- •Тема 2. Термометрія План.
- •Температурні шкали. Мтш-90
- •Рідинно-скляні термометри
- •Термопари
- •Термометри опору
- •Пірометри
- •Градуювання термометрів. Єдність температурних вимірювань
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 3. Калориметрія План.
- •2. Теплоємність. Одиниці вимірювання кількості теплоти
- •Типи і принципи дії калориметрів
- •Градуювання калориметрів
- •Галузі застосування калориметрів
- •Запитання для самоконтролю
- •2. Потреби у вимірюванні теплопровідності
- •3. Методи і засоби вимірювання теплопровідності
- •4. Метрологічне забезпечення вимірювання теплопровідності
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 5. Вимірювання теплового потоку
- •2. Первинні перетворювачі теплового потоку (птп)
- •3. Конструкції птп. Технічні характеристики птп різних типів
- •Вимірювання теплового потоку за допомогою птп
- •5. Метрологічне забезпечення вимірювань теплового потоку
- •Тема 6. Застосування теплометрії План.
- •Методика визначення теплового потоку крізь огороджувальні конструкції.
- •Теплометрія іонізуючих випромінювань. Калориметр інтегрального
- •Теплометричні дослідження стану аварійного 4-го блоку Чорнобильської аес. Оперативний контроль теплових характеристик. Значення цих вимірювань
- •Запитання для самоконтролю
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
Термометри опору
Дія термометрів опору базується на використанні температурної залежності електричного опору металевих провідників і напівпровідників. Конструкція термометра опору включає чутливий елемент, захисний корпус і 2 або 4 електропроводи, які поєднують чутливий елемент з вимірювальним приладом. На практиці використовують металеві термометри опору (платинові, мідні, нікелеві, вольфрамові), напівпровідникові (германієві, кремнієві, вуглеграфітові). Термометри опору використовують у техніці для вимірювання низьких, кімнатних і середніх температур. Вони мають досить малі габарити і також, як термопара, забезпечують можливість оперативного контролю і формування управляючих сигналів. Градуювання цих термометрів аналогічне градуюванню термопар.
Пірометри
Пірометри в якості термометричної властивості використовують температурну залежність інтенсивності теплового випромінювання нагрітих тіл в оптичному діапазоні. Їх застосовують переважно для вимірювання високих температур (>1000˚С) розжарених газів і плазми у доменних печах, у топках котлів, розплавлених металів, виробів із них (прокату). Існує три типи пірометрів: яскравісні, колірні і радіаційні. У яскравісних пірометрах із зникаючою ниттю використовується температурна залежність інтенсивності випромінювання у діапазоні червоних хвиль, у колірних пірометрах – співвідношення інтенсивності випромінювання у синій і червоній областях спектру. Радіаційні пірометри використовують увесь діапазон теплового випромінювання – від інфрачервоного до ультрафіолетового. Вони є найбільш чутливими, але менш точними.
Градуювання термометрів. Єдність температурних вимірювань
Для метрологічного забезпечення температурних вимірювань шкала МТШ-90 відтворюються за допомогою реперних точок й інтерполяційних еталонних термометрів: ву діапазоні від 13,81К до 630,74˚С – платинового термометра опору, від 630,74˚С до 1064,43˚С – термопари платина-платинородій, вище 1064,43˚С – яскравісного пірометра. Градуювання зазначених інтерполяційних термометрів виконується шляхом зіставлення їхніх показань з температурами відповідних реперних точок у відповідних умовах теплової рівноваги.
Градуювання робочих термометрів виконується шляхом зіставлення їхніх показань з показаннями зразкових термометрів в однакових умовах. Послідовні зіставлення показань еталонних термометрів і зразкових термометрів 1-го розряду, далі 2-го розряду і робочих термометрів забезпечує єдність температурних вимірювань у всіх галузях застосування.
Запитання для самоконтролю
Термометрія і її основні завдання. Одиниця вимірювання температур у системі СІ.
Що вам відомо про історію розвитку температурних вимірювань?
Що таке термометрична властивість?
Які термометричні властивості використовуються в термометрах різних типів?
Що таке робоче тіло термометра?
Які робочі тіла використовуються в термометрах різних типів?
Рівняння ідеального газу. Як воно використовується у термометрії?
Які методи вимірювання температури відносяться до контактних і які - до безконтактних і чому?
Як створюється температурна шкала? Шкала Цельсія, її опорні точки.
Шкали Фаренгейта і Реомюра.
Шкала Кельвіна. На яких фізичних положеннях вона заснована?
Як пов’язані між собою значення температур за шкалами Кельвіна і Цельсія?
Чому дорівнює к.к.д. ідеального газу циклу Карно?
Співвідношення між значеннями температури за різними шкалами.
Яка температурна шкала використовується у світі в теперішній час?
Що таке реперні точки?
Які типи термометрів вам відомі?
Рідинно-скляні термометри. Принцип дії, конструкція, робочі тіла, діапазон застосування.
Термопара. Принцип дії, конструкція, термоелектродні матеріали, діапазон застосування.
Електричний термометр опору. Принцип дії, конструкція, матеріали, діапазони застосування.
Пірометри – принцип дії, типи, діапазон застосування.
Як забезпечується єдність температурних вимірювань?
Як виконується градуювання термометрів?