Приборы для измерения температуры

Для измерения температуры воды на входе и выходе водогрейного котла и экономайзера, питательной воды, перегретого пара широко используются различные приборы. Эти приборы делятся на термометры для измерения температуры контактным методом и пирометры для измерения температуры бесконтактным методом. По принципу действия различают термометры расширения (жидкостные, манометрические и дилатометрические), термоэлектрические термометры, термометры сопротивления.

В котельных установках применяются термометры расширения, принцип действия которых основан на свойстве тел под действием температур изменять свой объем и, следовательно, геометрические размеры.

Жидкостные стеклянные термометры являются показывающими приборами, устанавливаемыми по месту измерения. В качестве рабочих веществ используется ртуть и некоторые органические вещества: толуол, этиловый спирт, керосин.

Стеклянный жидкостный термометр

Стеклянный жидкостный термометр состоит из резервуара 5 и стеклянного капилляра 4. Капилляр расположен вдоль шкалы 3, на которой нанесены отметки температуры в градусах Цельсия. Верхний конец капилляра закрыт. За верхней отметкой шкалы в капилляре оставлен запасной объем 1, заполненный инертным газом, который предохраняет прибор от повреждений при перегреве. Все детали термометра заключены в стеклянную защитную оболочку 2.

Жидкостные термометры имеют следующие пределы измерений: ртутные от -35 до +650°С, толуоловые от -90 до +200°С, керосиновые от-60 до +300°С, спиртовые от-80 до +70°С.

Установка термометра в защитной гильзе

Для измерения температуры среды в трубопроводах, котлах, сосудах, находящихся под давлением, термометры устанавливают в защитных гильзах. Чтобы обеспечить хороший тепловой контакт, гильзу заполняют минеральным маслом.

Твердые вещества, как и жидкости, в зависимости от температуры меняют свои геометрические размеры. На тепловом расширении тел основан принцип действия дилатометрических термометров. Дилатометрические термометры не являются показывающими приборами, а используются, как правило, в схемах сигнализации и защиты. К приборам этого типа относятся температурные реле (ТР-200) и терморегулирующие устройства дилатометрические электрические (ТУДЭ).

Манометрические термометры состоят из баллона, размещаемого в месте измерения температуры, соединительной трубки (капилляра) и пружинного манометра. В баллоне находится газ или легкокипящая жидкость, давление которых передается в трубчатую пружину манометра. Шкала манометра проградуирована в градусах Цельсия.

На рисунке ниже показано устройство манометрического термометра.

Манометрический термометр

Металлический термобаллон 1 соединен с помощью капилляра 2 с трубчатой пружиной манометра, стрелка которого показывает измеренную температуру. В зависимости от вещества, которым заполняется термобаллоп, манометрические термометры бывают газовые, конденсационные и жидкостные.

Действие электрического термометра сопротивления основано на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Устройство термометра сопротивления

Чувствительный элемент сопротивления выполняют в виде спирали б из проволоки, намотанной на каркас 5 из изоляционного материала. Чувствительный элемент заключен в защитную оболочку 7, которая уплотнена керамической втулкой 3. На защитном чехле 4 имеется штуцер с резьбой, с помощью которого термометр устанавливается на трубопроводе или сосуде. С помощью соединительных проводов, проходящих через штуцер 10, термометр соединяется с вторичным прибором, измеряющим величину тока. Для этой цели используются логометры или автоматические уравновешенные измерительные мосты. На рисунке ниже показан общий вид логометра.

Логометр магнитоэлектрический

В котельных установках наибольшее применение получили термометры сопротивления медные (ТСМ). Термометрами сопротивления можно измерять температуры от -50 до +600°С.

Принцип действия термоэлектрических термометров (термопар) основан на том, что в замкнутой цепи, состоящей из двух проводников (например, хромель и копель или железо и копель и т. д.), возникает термоэлектродвижущая сила (ЭДС), если их горячий 5 и холодные 6 спаи имеют различную температуру. Изменение температуры рабочего спая вызовет соответствующее изменение ЭДС, воспринимаемой вторичным электрическим прибором, в качестве которого может использоваться милливольтметр. Значение ЭДС зависит от материала проводов и температуры горячего и холодного спаев. Обозначают термоэлектрические термометры первыми буквами электродов, например ТХК — термометр хромелькопелевый. Для устранения погрешностей в показаниях прибора к свободным концам присоединяют компенсационные провода, которые отводят в зону с постоянной и известной температурой. Компенсационные провода изготавливают из тех же материалов, что и термопары, или создающих такую же ЭДС.

Схема включения термопары

Электроды обычно защищают фарфоровыми и стальными чехлами. В головке термопары электроды соединяются с компенсационными проводами. По внешнему виду термопары и термометры сопротивления похожи. С помощью термопар измеряют температуру в пределах от-50 до + 1300°С.

Армированная термопара

Пирометры используются, главным образом, при наладке и испытаниях котлов и в данном пособии не рассматриваются.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector