Средства измерения температуры
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | 3 |
1. Температура и температурные шкалы | 4 |
2. Методы измерения температуры | 7 |
3. Контактные средства измерения температуры | 9 |
4. Бесконтактные средства измерения температуры | 19 |
Заключение | 24 |
Список литературы | 25 |
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в рамках непрерывно развивающегося постиндустриального общества, требующего внедрения новейших технологий, особенно востребованы специалисты в области стандартизации, сертификации и управления качеством. Это обусловлено тем, что специалисты данного профиля владеют знаниями о методах и средствах определения характеристик продукции, хорошо знакомы с методами инструментального контроля как основного средства эффективного подтверждения соответствия объекта предъявляемым требованиям.
В настоящее время существует потребность измерения тепловых величин во всех производственных направлениях. Кроме того, основные параметры контроля производственных показателей качества часто зависят от температуры и могут быть выражены как функции от температурных полей, и, следовательно, измерение температуры в данных случаях является необходимым условием контроля.
Температура – физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Практически все технологические процессы и различные свойства вещества зависят от температуры.
В отличие от таких физических величин, как масса, длина и т. п., температура является не экстенсивной (параметрической), а интенсивной (активной) величиной. Если гомогенное тело разделить пополам, то его масса также делится пополам. Температура, являясь интенсивной величиной, таким свойством аддитивности не обладает, т. е. для системы, находящейся в термическом равновесии, любая часть системы имеет одинаковую температуру. Поэтому не представляется возможным создание эталона температуры, подобно тому, как создаются эталоны экстенсивных величин.
1. ТЕМПЕРАТУРА И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШКАЛЫ
Понятие температуры возникло из ощущений человека, в какой мере нагреты или, наоборот, охлаждены окружающие тела. И только в результате требований науки и техники о количественном определении температуры было сформулировано более чёткое понятие температуры. По определению Максвелла, температура тела есть его термическое состояние, рассматриваемое с точки зрения его способности сообщать тепло другим телам. С другой стороны, температуру можно определить как степень нагретости тела. Первые приборы для измерения температуры, появившиеся в XVI в., позволили выделить температуру как особую физическую величину, значение которой определялось по температурной зависимости какого-либо свойства тела, т. е. по шкале этого свойства. Так возникла область измерений температуры, которую впоследствии назвали термометрией.
Термометрия – раздел технической физики, в котором изучаются методы и средства измерения температуры, теоретические основы способов построения термодинамической и практических температурных шкал и созданные на этой основе эталоны и образцовые средства измерений температуры.
Температура – физическая величина, количественно характеризующая меру средней кинетической энергии теплового движения молекул какого-либо тела или вещества. Если привести в контакт два тела при различных температурах, то более нагретое тело (с более высокой температурой) будет охлаждаться, а менее нагретое – нагреваться. Процесс теплопередачи и изменения температур тел будет продолжаться до тех пор, пока их температуры не станут равными, т. е. пока не наступит тепловое или термодинамическое равновесие.
Температурные зависимости физических свойств веществ можно положить в основу методов измерения температуры и построения температурной шкалы.
Температурная шкала – это ряд последовательных значений температуры, образуемый в соответствии с выбранным законом, определяющим взаимосвязь термометрического параметра (свойства) и температуры.
Для построения температурной шкалы выбирают две основные точки t1 и t2, которым присваивают произвольные значения температуры. Интервал между этими точками (t2 – t1) называют основным интервалом температурной шкалы. Разделив основной интервал на N равных частей, устанавливают цену деления шкалы, другими словами, размер единицы температуры.
Принимая линейную зависимость между температурой t и физическим (термометрическим) свойством Е, можно найти уравнение шкалы:
Экспериментально установили, что данное уравнение для различных термометрических веществ (или свойств), как правило, не имеет линейную зависимость t = f(E). На основе этого уравнения построены следующие температурные шкалы.
Шкала Фаренгейта (1723 г.) определена по двум реперным точкам: за 0 °F принята температура смеси льда с солью и нашатырём, а за 96 °F – температура тела человека. Точка плавления льда на такой шкале имеет температуру 32 °F, а точка кипения воды – 212 °F. Отсюда следует, что 1/180 часть интервала между точками плавления льда и точкой кипения воды составляет размер единицы температуры – градуса Фаренгейта (°F).
В качестве термометрического вещества Фаренгейт использовал вначале спирт, а затем ртуть.
Шкала Ренкина – температурная шкала с началом при абсолютном нуле, причём размер единицы температуры – градуса Ренкина (°Rn) равен размеру единицы температуры Фаренгейта (°F): l° Rn = l° F.
Соотношение между температурами ТRn и tF следующее: tF = TRn – 459,67.
Шкала Реомюра (1736 г.) основана на ртутном термометре с двумя опорными точками: точкой плавления льда (0 °R) и точкой кипения воды (80 °R). Интервал между этими точками составляет 80 равных температурных частей, а размер единицы температуры – градуса Реомюра равен 1/80 части указанного интервала.
Шкала Цельсия (1742 г.) основана на ртутном термометре с двумя опорными точками: точкой плавления льда (0 °С) и точкой кипения воды (100 °С), интервал между которыми составляет 100 равных температурных частей, а размер единицы температуры – градуса Цельсия равен 1/100 части указанного интервала.
2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
В соответствии с Международной практической температурной шкалой 1968 г. основной температурой является термодинамическая температура, единица которой – Кельвин (К). На практике часто применяется температура Цельсия. Между температурой Цельсия и термодинамической температурой существует следующее соотношение: t, C = T, K – 273,15.
По способу измерения температуры методы можно разделить на контактные и бесконтактные.
Контактные методы измерения более просты и точны, чем бесконтактные. Но для измерения температуры необходим непосредственный контакт с измеряемой средой и телом. И в результате этого может возникать, с одной стороны, искажение температуры среды в месте измерения и с другой – несоответствие температуры чувствительного элемента и измеряемой среды.
Для реализации контактных методов измерения применяются термометры расширения (стеклянные, жидкостные, манометрические, биметаллические и дилатометрические), термопреобразователи сопротивления (проводниковые и полупроводниковые) и термоэлектрические преобразователи.
Серийно выпускаемые термометры и термопреобразователи охватывают диапазон температур от – 260 до 2200 ºС и кратковременно 2500ºС.
Бесконтактные методы измерения не оказывают никакого влияния на температуру среды и тело. Но зато они сложнее и их методические погрешности существенно больше, чем контактных методов.
Бесконтактные измерения температуры осуществляются пирометрами (квазимонохроматическими, спектрального отношения и полного излучения), тепловизорами.
Бесконтактные средства измерения температуры серийно выпускаются на диапазон температур от 01.01.01ºС.
3. КОНТАКТНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Термометры, применяются для измерения температуры контактным методом.
Термометры для измерения температуры контактным методом: термометры расширения, использующие принцип теплового расширения жидкости (жидкостные) или твердого тела (дилатометрические и биметаллические); манометрические термометры, использующие зависимость между температурой и давлением газа или паров жидкости в замкнутой термосистеме; термопреобразователи (термометры) сопротивления, использующие изменения электрического сопротивления металлов от температуры; термоэлектрические термометры (термопары), использующие зависимость между термо-ЭДС, развиваемой термопарой (горячим спаем) из двух различных проводников, и разностью температур спая и свободных концов термопары.
Термометры технические жидкостные состоят из резервуара с термометрической жидкостью и соединенной с ним капиллярной трубкой. За капилляром располагается шкала в °C. Корпус прибора — стеклянный. При изменении температуры объем жидкости внутри прибора изменяется, вследствие чего столбик жидкости в капилляре поднимается или опускается пропорционально изменению температуры.
В качестве термометрической жидкости в термометрах расширения применяется:
• ртуть при изменении температуры от -30°C до +600°C;
• спирт при изменении температуры от -80°C до +80°C;
• толуол при изменении температуры от -80°C до +100°C;
• керосин при изменении температуры от 0°C до +300°C или другие органические жидкости.
Рис. 1. Установка технического жидкостного термометра: 1 – защитная гильза; 2 – заполнитель; 3 - термометр
Для удобства установки термометры изготавливаются прямые и угловые (под углом 90°, 120° и 135°). Для установки стеклянных термометров и предохранения их от повреждения применяются металлические оправы. В металлической оправе инертность термометра увеличивается. Для уменьшения времени запаздывания зазор между защитной оправой и хвостовиком заполняется техническим маслом (при температуре измерения до 150°С), медными опилками (при температуре свыше 150°С до 650°С). Принцип работы дилатометрических термометров основан на преобразовании измеряемой температуры в разность абсолютных значений удлинений двух стержней, изготовленных из материалов с различными термическими коэффициентами линейного расширения. Они применяются в устройствах сигнализации и регулирования температуры. Работа биметаллических термометров основана на деформации биметаллической ленты при изменении температуры. Биметаллическая лента согнута в виде плоской или винтовой спирали, один конец которой укреплен неподвижно, а другой — на оси стрелки. Угол поворота стрелки равен углу закручивания спирали, который пропорционален изменению температуры. Класс точности приборов 1 %, 1,5 %.
Манометрические термометры
Принцип действия манометрических термометров основан на зависимости давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В соответствии с агрегатным состоянием рабочего вещества в термосистеме манометрические термометры подразделяются на газовые, жидкостные и конденсационные (парожидкостные).
Могут использоваться для измерения температур в диапазоне от -150 до +6000С. Диапазон измерения определяется свойствами рабочего вещества. Термометры с специальным наполнением могут применяться в диапазоне 100…10000С.
Рис. 2 Схема манометрического термометра
Термосистема манометрического термометра (рис. 2) состоит из термобаллона 1, капилляра 2, плоской трубчатой пружины 3. Термосистема заполнена рабочим веществом в указанной замкнутой системе. Термобаллон помещается в среду, температуру которой необходимо измерить. При нагревании рабочее вещество расширяется и, поскольку система замкнутая, внутри ее давление увеличивается. Вследствие этого плоская пружина стремиться принять круглый профиль и она распрямляется, а свободный конец перемещается. Перемещение через тягу 5 передается на зубчатый сектор 6, который находится в зацеплении с зубчатым колесом 7. На ось колеса насажена стрелка указателя 8, которая вместе со шкалой 9 образуют отсчетное устройство прибора.
Для создания противодействующего момента предусмотрена 10, один конец которой закреплен на зубчатом колесе, а другой – на станине прибора. Влияние температуры окружающей среды на показания прибора компенсируется биметаллическим или инварным компенсатором 4.
Термобаллон – цилиндр, изготовленный из латуни или специальных сталей, стойких к воздействиям агрессивных сред. Диаметр термобаллона 5…30 мм, длина – 60…500 мм.
Капилляр – медная или стальная трубка с внутренним диаметром 0,1…0,5 мм. Длина капилляра в зависимости от эксплуатационных требований колеблется от нескольких сантиметров до 60 м. Медные капилляры имеют стальную пружинную защитную оболочку, предохраняющую их от механических повреждений в процессе монтажа и эксплуатации.
Для улучшении метрологических характеристик к манометрическим пружинам предъявляется ряд требований. С целью уменьшения температурной погрешности пружина должна иметь по возможности малый объем. Пружина должна иметь возможность раскручиваться на больший угол и свободный ее конец должен обладать значительным тяговым усилием для механического перемещения дополнительных устройств.
В зависимости от конструкции измерительной системы манометрического термометра он бывает показывающий, самопишущий, бесшкальный со встроенным датчиком для дистанционной передачи показаний на расстояние.
Газовые манометрические термометры предназначены для измерения температур в диапазоне -150…6000С. Термометрическое вещество – гелий или азот. Принцип работы основан на законе Гей-Люссака:
Pt = P0(1 + βt) (9)
где Р0 и Рt – давление при 00С и при t;
β – термометрический коэффициент давления газа, равный 1/273,15 или 0,00366 К-1.
Жидкостные манометрические термометры. В качестве термометрического вещества используется ртуть под давлением 10…15 МПа при нормальной температуре или толуол, ксилол, пропиловый спирт, силиконовые жидкости и т. п.вещества при давлении 0,5…5 МПа. При ртутном заполнении диапазон измерений составляет -30…6000С, а для органических жидкостей – 150…3000С.
Ввиду того, что жидкость практически несжимаема, объем термобаллона жидкостных манометрических термометров в отличии от газовых должен быть согласован со свойствами используемой манометрической пружины.
В жидкостных манометрических термометрах, как и в газовых, имеет место погрешность от изменения температуры окружающей среды. Для уменьшения этой погрешности принимаются те же меры, что и для компенсации указанной погрешности в газовых термометрах. Действие инварного компенсатора основано на том, что в капиллярную трубку помещается проволока из инвара и рабочее вещество оказывается в кольцевом зазоре между проволокой и стенкой капилляра. Диаметр проволоки выбирают таким, чтобы при повышении температуры в капилляре приращение кольцевого зазора было тем же, что и приращение объема жидкости в зазоре.
Манометрическим жидкостным термометрам свойственна гидростатическая погрешность, вызванная различным расположением измерительной части относительно термобаллона по высоте. Эта погрешность устраняется после монтажа прибора путем смещения указателя прибора на нужное деление по шкале.
Конденсационные манометрические термометры. В качестве термометрического вещества в этих термометрах используются легкокипящие жидкости, в частности пропан, этиловый эфир, ацетон, толуол, хлористый метил и т. п. В зависимости от используемого рабочего вещества диапазон измерений лежит в интервале -50…+3500С. Специально изготовленные конденсационные термометры применяются для измерения сверхнизких температур. Например, при заполнении гелием можно измерять температуру от 0,8К. Термобаллон термометра заполнен конденсатом на 0,7…0,75 объема, а над конденсатом находится насыщенный пар этой же жидкости (рис. 3).
Рис. 3 Термобаллон конденсационного термометра
Конденсационным термометрам присуща гидростатическая погрешность и погрешность от изменения барометрического давления. Первая компенсируется аналогично жидкостным. Вторая имеет место лишь на начальном участке шкалы, когда давление в термосистеме невелико.
Манометрические термометры – достаточно простые устройства, позволяющие осуществлять автоматическую регистрацию измерений и передачу их на расстояние. Важное достоинство – возможность использования их на взрывоопасных объектах. Недостатки: необходимость частой поверки из-за возможной разгерметизации прибора и сложность ремонта.
Промышленные манометрические термометры имеют класс точности 1…4.
Термопреобразователи сопротивления
На рис. 4 изображен термометр сопротивления.
Рис. 4 Платиновый унифицированный термометр сопротивления : 1-платиновая спираль, 2-защитная арматура, 3-головка
Принцип работы термопреобразователей сопротивления основан на свойстве применяемых в них проводниковых материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Зная зависимость между температурой и сопротивлением, можно по сопротивлению вещества определить его температуру. Комплект термометра сопротивления состоит из первичного прибора (проводника, являющегося тепловоспринимающим элементом) и вторичного прибора, определяющего изменения электрического сопротивления и отградуированного в градусах Цельсия (°С). Тепловоспринимающие элементы изготавливаются из платиновой проволоки (типа ТСП), медной электролитной проволоки (типа ТСМ) и никелевой проволоки (типа ТСН). Платиновые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -220°С до +850°С (1100°С — для единичного производства). Чувствительный элемент термопреобразователя изготовлен из платиновой проволоки диаметром 0,05 — 0,08 мм, намотанной на слюдяную пластинку (каркас) с зубчатой нарезкой, и помещен в защитную арматуру (чехол). К концам платиновой обмотки припаиваются два серебряных вывода, находящиеся на выходной головке термометра. Выводы изолируются фарфоровыми изоляторами. Чехол помещается в наружную защитную оболочку из стали с подвижным штуцером для крепления термометра в месте измерения.
В качестве вторичных приборов применяются уравновешенные мосты и лагометры. Питание приборов осуществляется от постороннего источника тока.
Измерительные приборы позволяют подключать к ним несколько термометров сопротивления. Медные термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -200°С до +200°С (-50°С до +120°С).
Никелевые термопреобразователи сопротивления применяют для измерения температуры от -60°С до +180°С. Медный и никелевый термометры устроены аналогично платиновому, выводные концы выполнены из медной проволоки. Стальная наружная оболочка обеспечивает работу термометров сопротивления в среде, находящейся под давлением до 30 кг/см2. Основной недостаток термометров сопротивления — большая инерционность (до 10 мин).
Термоэлектрические термометры (термопары)
Принцип действия термоэлектрических термометров основан на свойстве металлов и сплавов создавать термоэлектродвижущую силу (термо-ЭДС) при нагревании спая двух разнородных проводников, образующих т. н. термопару или первичный прибор термометра. Термоэлектрический термометр состоит из двух спаянных и изолированных по длине термоэлектродов, защитного чехла и головки с зажимами для подключения соединительных проводов. В качестве вторичного прибора, измеряющего развиваемую термопарой термо-ЭДС, служит электроизмерительный прибор. В качестве измерителя ТЭДС применяются показывающие и самопишущие магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометры. Зная зависимость ТЭДС от температуры спая, можно шкалу электрического прибора проградуировать в градусах Цельсия (°С) и фиксировать температуру вещества.
ТЭДС зависит от материала проводников, составляющих термоэлектрический термометр, а также от температуры холодного спая, называемого свободным концом. Свободный конец термоэлектрического термометра должен находиться в зоне постоянной температуры, имеющей определенное (известное) значение. Фактически свободный конец термоэлектрического термометра, как правило, находится в зоне переменной температуры, поэтому в качестве соединительных применяют компенсационные провода, позволяющие перенести свободный конец в зону с постоянной температурой, а также для подсоединения свободного конца термопары к зажимам измерительных приборов.
Применяются следующие термопары: ТПП — платинородий (10 % родия)-платина для измерения температуры до 1600°С (до 1300°С при длительном применении); ТПР — платинородий (30 % родия)-платинородий(6 % родия) для измерения температуры до 1800°С (от 300°С до 1600°С при длительном применении); ТВР — вольфрамрений (5 % рения)-вольфрамрений (20 % рения) для измерения температуры до 2500°С (до 2200°С при длительном применении); ТХА — хромель-алюмель для измерения температуры до 1300°С (от -200°С до 1000°С при длительном применении); ТХК — хромель-копель для измерения температуры до 800°С (от -200°С до 600°С при длительном применении).
В настоящее время широко применяется автоматическое ведение поправки на температуру свободных концов термопары при помощи специальных компенсирующих устройств, что не требует обеспечения постоянства этой температуры. Эти устройства располагаются отдельно или встраиваются во вторичный прибор.
Термоэлектрические термометры (термопары) изготавливают различных классов точности. Они бывают как показывающими, так и самопишущими.
Общим недостатком термопар является окисляемость их термоэлектродов, особенно при высоких температурах.
К преимуществам этих приборов для измерения температуры относят: широкий предел измерений, высокая точность измерений, большая чувствительность, отсутствие постороннего источника тока, осуществление дистанционной передачи показаний, нечувствительность к вибрации.
4. БЕСКОНТАКТНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
В настоящее время наряду с контактными средствами измерения все более широкое применение в промышленности находят средства бесконтактного измерения температуры - пирометры и тепловизоры.
Пирометр - это средство измерения температуры по тепловому излучению объекта, предназначенное для отображения значения температуры на индикаторе прибора или преобразования в аналоговый или цифровой сигнал. Пирометры способны измерять температуру круговой зоны, ограниченной полем зрения прибора и усредняют температуру в пределах данной зоны. Зона видимости пирометра зависит от расстояния до объекта и от оптического разрешения пирометра, таким образом варьируя эти два параметра, с помощью пирометра можно измерять как температуру тонкой проволоки, так и среднюю температуру поверхности кузова автомобиля перед покраской.
Тепловизор - это средство измерения температуры по тепловому излучению объекта, предназначенное для определения значения температуры и преобразования её в визуальную картину распределения тепловых полей по поверхности объекта. Тепловизор позволяет получить обобщенную информацию - тепловую картину некоторой области и конкретное значение температуры интересуемого объекта, размер которого равен или больше размера элементарной ячейки поля зрения тепловизора.
Применение бесконтактных средств измерений позволяет производить измерения температуры движущихся объектов; объектов, расположенных в труднодоступных местах; избегать повреждений средства измерения при контроле высоких температур; предотвращать возможные загрязнения и повреждения измеряемого объекта, при измерении температуры объекта, целостность или стерильность которого нельзя нарушать. В случае, когда необходимо измерить температуру микроскопических объектов, теплоемкость которых мала, бесконтакный способ измерения позволяет избежать искажений температуры объекта, вносимых контактным средством.
Неоспоримыми преимуществами бесконтактных средств измерения температуры перед контактными являются следующие:
• высокое быстродействие (до 1 мс) - необходимо в случае измерения температуры быстропротекающих процессов;
• возможность измерения температуры объекта без его отключения от технологического процесса - обнаружение точек перегрева, которые возникают только во время работы объекта;
• обеспечение безопасности персонала, проводящего измерение температуры объектов, находящихся под напряжением, так как работы производятся на расстоянии и не требуют отключения электроэнергии.
Существует ряд технологических процессов, когда применение контактных датчиков невозможно, в таких случаях применение пирометров - это единственно возможный способ контроля температуры . В случае, когда, например, необходимо замерить температуру от 1800 °С до 3000 °С, контактные средства измерения применить невозможно, но бесконтактные приборы легко решают эту задачу.
Функциональные возможности пирометров позволяют, кроме текущего значения температуры , фиксировать максимальную, минимальную температуру объекта, их разницу, а также среднюю температуру за промежуток времени. Наличие цифрового интерфейса у пирометров (RS-232, RS-485, Hart-протокол) позволяет перенастраивать прибор и контролировать значение измеряемой температуры непосредственно с персонального компьютера. Специальное программное обеспечение пирометров позволяет создавать отчеты в виде графиков и формировать базы данных.
Пирометры и тепловизоры имеют перед контактными датчиками температуры , как ряд преимуществ, так и некоторые недостатки - зависимость показаний от расстояния до измеряемого объекта, от отражательных свойств измеряемой поверхности, от излучения прямо не попадающих в поле зрения пирометра областей измеряемого объекта. Для того чтобы выбрать способ измерения , нужно оценить все за и против.
На сегодня существует большой выбор портативных переносных и стационарных пирометров для различных применений, а также доступные по цене тепловизоры.
Переносные пирометры измеряют температуру в диапазоне от -30°С до 3000°С с погрешностью до 0,75% от измеряемой величины, могут запоминать до 100 значений температуры, передавать данные измерений по цифровому выходу на персональный компьютер.
Стационарные пирометры измеряют температуру от -40°С до 3000°С с погрешностью до 0,3% от измеряемой величины, имеют оптическое разрешение до 300:1, время отклика до 1 мс и выходные сигналы - термопары типа J/K/E/N/T/R/S, 0-5 В, 4-20 мА, интерфейсы RS-485 или RS-232, механическое реле.
Тепловизор имеет следующие технические характеристики:
• неохлаждаемая микроболометрическая матрица 160 x 120 ячеек;
• диапазон измеряемых температур от 0 оС до 250 оС;
• спектральный диапазон 7-14 мкм;
• ЖКИ дисплей с тремя градациями яркости изображения для разных условий работы;
• оптическое разрешение 90:1, минимальное расстояние до объекта измерения 60 см;
• лазерный прицел - указатель центра зоны съемки;
• память до 100 снимков и данных;
• время непрерывной работы без перезарядки - 5 часов;
• связь с персональным компьютером по USB-порту.
Все эти приборы специально разработаны и откалиброваны для решения проблем измерения температуры в промышленности. В настоящее время бесконтактный метод измерения температуры широко востребован в энергетике. Он применяется для диагностики электрооборудования под напряжением, для технического обслуживания энергооборудования. С помощью пирометров и тепловизоров можно быстро и безопасно контролировать температуру электрических двигателей, корпусов трансформаторов, кожухов шинопроводов, оборудования электрических подстанций, обнаруживать осушенные участки высоковольтных кабельных линий, котролировать температуру электроизоляторов. В жилищно-коммунальном хозяйстве с помощью пирометров и тепловизоров производят контроль температуры труб подачи и забора воздуха, измеряют температуру теплотрасс, определяют места утечек тепла, проводят инспекцию кровли. Бесконтактный метод измерения температуры позволяет сократить время проведения измерений и обезопасить персонал, продлить срок службы средства измерения и расширить диапазон измеряемых температур. Дешевизна бесконтактного метода контроля температуры, его оперативность и доступность позволяют использовать пирометры и тепловизоры практически на любом предприятии.
Благодаря своей простоте в работе, широкому диапазону измеряемых температур, малому времени отклика, отсутствию необходимости контактировать с объектом, своим функциональным возможностям бесконтактные средства измерения температуры находят широкое применение не только там, где это единственно возможное средство измерения, но и постепенно начинают вытеснять контактные датчики температуры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Температура является одним из основных параметров, подлежащих контролю со стороны систем автоматического управления процессами.
Как известно, операции измерений, испытаний и контроля являются ключевыми в оценке соответствия процесса заданным требованиям и управлении качеством в дальнейшем. Особенности применения той или иной измерительной операции определяются спецификой выполняемых работ.
В данной работе рассмотрены основные виды измерений и контроля, применяемые при осуществлении теплового процесса. Внимание уделено средствам и методам измерения, которые, наиболее часто применяются на практике:
- средства и методы измерения температуры.
Приведены различные типы термометров, изучены принцип действия и особенности применения термоэлектрических преобразователей, а также преобразователей сопротивления.
Кроме этого, внимание уделено бесконтактным средствам измерения температуры.
Рассмотрены принцип действия, а также основные области применения пирометров и тепловизоров.
Знание конструкции, принципа действия, особенностей их включения может помочь обоснованно решать измерительные задачи в инструментальном контроле качества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Клюев, контроль и диагностика : справочник / под ред. . – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2005. – 656 с.
2. Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебное пособие / , , . – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 464 с.
3. Пономарев, и практические аспекты теплофизических измерений: монография. В 2-х кн. / , , . – Тамбов : Тамб. гос. техн. ун-т, 2006. – Кн. 1. – 208 с.
4. Профос, П. Измерения в промышленности: справочник. В 3 кн. Кн. 2. Способы измерения и аппаратура / П. Профос; пер. с нем. – М.: Металлургия, 1990. – 384 с.
5. Раннев, и средства измерений: учебник для вузов / , . – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 336 с.
6. Харт, Х. Введение в измерительную технику / Х. Харт; пер. с нем. – М.: Мир, 1999. – 391 с.
Конец формы
