Измерение температуры

Содержание

Слайд 2

Содержание необходимость измерения температуры; понятие температуры; изменение объема жидких и твердых

Содержание

необходимость измерения температуры;
понятие температуры;
изменение объема жидких и твердых тел;
виды термометров:

жидкостные;

биметаллические;
газовые;
электрические;
оптические
Слайд 3

Необходимость измерения температуры Медицина и биологическое исследование жизненных процессов Метеорология Температура 0К

Необходимость измерения температуры

Медицина и биологическое
исследование жизненных
процессов

Метеорология

Температура 0К

Слайд 4

Необходимость измерения температуры Холодильная установка Сосуд Дьюара для хранения жидкого гелия

Необходимость измерения температуры

Холодильная
установка

Сосуд Дьюара
для хранения
жидкого гелия

Научное и промышленное использование сжиженных


газов.
Слайд 5

Необходимость измерения температуры Технологические процессы металлургии и химии Теплотехника Нагреватель Т1 Холодильник Т2 Работа Т1-Т2

Необходимость измерения температуры

Технологические
процессы металлургии
и химии

Теплотехника

Нагреватель Т1

Холодильник Т2

Работа Т1-Т2

Слайд 6

Необходимость измерения температуры Астрофизические исследования Термоядерные исследования

Необходимость измерения температуры

Астрофизические
исследования

Термоядерные
исследования

Слайд 7

Понятие температуры А А В В При контакте более нагретого тела

Понятие температуры

А

А

В

В

При контакте более нагретого тела А с менее нагретым телом

В,
Первое тело остывает, а второе нагревается.
Со временем оба тела приходят в состояние теплового равновесия,
т. е. А и В становятся одинаково нагретыми.
Слайд 8

Понятие температуры А В А В С С Два тела-А и

Понятие температуры

А

В

А

В

С

С

Два тела-А и В , каждое из которых находится в

тепловом
равновесии с третьим телом С, находятся в тепловом
равновесии с друг другом. В этом случае тело С может служить
прибором, измеряющим степень нагретости тел А и В, т. е. их
температуру.
Слайд 9

Понятие температуры Температура - это внутренний параметр системы, который имеет одно

Понятие температуры

Температура -
это внутренний параметр
системы, который имеет
одно и то же

значение
в любой части системы
при тепловом равновесии.
Слайд 10

Понятие температуры Как измерить температуру? До появления термометров человек судил о степени нагретости тел по ощущениям.

Понятие температуры

Как измерить
температуру?

До появления термометров
человек судил о степени
нагретости тел по

ощущениям.
Слайд 11

Изменение объема жидких и твердых тел объемов тел изменение давления электрических

Изменение объема жидких и твердых тел

объемов тел

изменение

давления

электрических
параметров

0

R

T

Рb

Al

Fe

цвета

500

700

900

1000

В настоящее время для измерения

температуры
пользуются изменениями параметров тел
при изменении степени их нагретости.

1300

500

Слайд 12

Жидкостные термометры Изменение объема жидкости в зависимости от степени ее нагретости

Жидкостные термометры

Изменение объема
жидкости в зависимости
от степени ее нагретости
положено в основу
устройства

жидких
термометров.
Первые появившиеся
в 16 веке
термометры были
жидкостные.

Виды термометров

Слайд 13

Жидкостные термометры Термоскоп Галилея 1. шарик с воздухом 2. трубка 3.

Жидкостные термометры

Термоскоп Галилея

1. шарик с воздухом
2. трубка
3. сосуд
h. высота воды в

трубке

Постоянные точки жидкостных
термометров намечались произвольно
по наивысшей жаре и наибольшему
холоду в данной местности, поэтому
измерение температуры было весьма
приблизительно.

Слайд 14

Жидкостные термометры t 0 t1 t 0 t1 точка таяния льда

Жидкостные термометры

t

0

t1

t

0

t1

точка таяния льда

точка кипения воды

Неизменность температур таяния льда и кипения

воды (опорные
точки) при нормальном атмосферном давлении была эксперементально
установлена в 1665 году, что и положено в основу градуировки
термометров.
Слайд 15

Жидкостные термометры Голландия 1714г. Франция 1740г. Швеция 1742г. t кипения воды

Жидкостные термометры

Голландия 1714г.

Франция 1740г.

Швеция 1742г.

t
кипения
воды

t
таяния
льда

t смеси

Шкала
Фарингейта

Шкала
Реомюра

Шкала
Цельсия

180

дел.

80 дел.

100 дел.

212 0F

80 0R

100 0C

32 0F

0 0C

0 0

ртуть

спирт

ртуть

0 0F

При одних и тех же опорных точках шкалы могут быть различные
значения температур.

R

Слайд 16

Жидкостные термометры F R C 212 0F 80 0R 100 0C

Жидкостные термометры

F

R

C

212 0F

80 0R

100 0C

90 0

X 0R

X 0C

32 0F

0 0R

0 0C

t

таян. льда

t кип. воды

90 0


__________

212 0F- 32 0 F

=

X 0R -0 0R

_______

80 0R - 0 0R

=

X 0C- 0 0

________

100 0C- 0 0C

Перевод температуры, выраженной в градусах одной шкалы,
в градусы другой, осуществляется по данной схеме.

F

F

-

32 0

F

C

Слайд 17

Жидкостные термометры t 0F t 0C 0 10 20 30 40

Жидкостные термометры

t 0F

t 0C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

20

40

60

80

100

120

Шкалой Фарингейта в настоящее время пользуются в США,


Англии, Африке, Австралии.
Слайд 18

Жидкостные термометры При наполнении жидкостных термометров используются ртуть, спирт, и, реже, вода.

Жидкостные термометры

При наполнении жидкостных термометров используются ртуть, спирт,
и, реже, вода.

Слайд 19

Жидкостные термометры Медицинские термометры относятся к максимальным. t 0С t1 t

Жидкостные термометры

Медицинские термометры относятся к максимальным.

t 0С

t1

t (время)

t2
термометр контакт с телом

не

имеет

имеет

Температуру тела измеряют
не нарушая контакта резервуара
термометра с телом.

Показания термометра снимают через некоторое время после
приведения его в контакт с телом.

не имеет

Слайд 20

Изменение объема жидких и твердых тел V2 V1 V1= V2 S1

Изменение объема жидких и твердых тел

V2

V1

V1= V2

S1< S2

При одинаковых
объемах шарообразного
и цилиндрического


резервуара термометров
цилиндрический
предпочтительнее.
Почему?
Слайд 21

Биметаллические термометры Приращение длины у метровых стержней при нагревании. Pb Al

Биметаллические термометры

Приращение длины у метровых
стержней при нагревании.

Pb

Al

Cu

Fe

t1

t2

t 0C

l

l,
мм

Различное расширение
металлов

при нагревании
в определенном
интервале температур
используется для
изготовления
биметаллических
термометров.
Слайд 22

Биметаллические термометры Биметаллические устройства применяют главным образом в качестве реле для

Биметаллические термометры

Биметаллические
устройства применяют
главным образом
в качестве реле для
электросигнализации
предельных температур
и

автоматических
регуляторов температур.
Слайд 23

Измерение давления газа. Газовые термометры. 0 -273 Р Т 0К t

Измерение давления газа. Газовые термометры.

0

-273

Р

Т 0К

t 0С

273

0

__

Р2

Р1

=

Т1

__

Т2

Т0К

=

273 0

+

t 0C


Давление газа при постоянном объеме увеличивается
при нагревании пропорционально температуре.

Слайд 24

Измерение давления газа. Газовые термометры. Эта зависимость положена в основу конструкции

Измерение давления газа. Газовые термометры.

Эта зависимость положена
в основу конструкции газового
термометра –

эталона для
создания температурных
шкал. Громоздкость
ограничивает практическое
применение термометров
этого вида.
Слайд 25

Электрические термометры Термометр сопротивления головка штуцерная гайка арматура чувствительный элемент Терморезистором

Электрические термометры

Термометр сопротивления
головка
штуцерная гайка
арматура
чувствительный элемент

Терморезистором называется измерительный
преобразователь, сопротивление которого изменяется
при

изменении температуры. Датчики температуры
с терморезисторами называются термометрами
сопротивления . Имеются два вида термометров

металлические

полупроводниковые

Слайд 26

Электрические термометры. Термометр сопротивления. *102 Ом*м 100 200 300 0C t

Электрические термометры. Термометр сопротивления.

*102
Ом*м

100

200

300

0C

t

0,05

0,10

0,15

0,20

Cu

Fe

Pt

Сопротивление чистых
металлов при повышении
температуры в определенном
диапазоне изменяется

линейно.
Изменение сопротивления
легко фиксируется и может
служить для измерения
температуры.

Схема включения
электрического термометра:
Для использования термометров
сопротивления необходимы
источник тока и измерительный
прибор.

ρ

Слайд 27

Термометр сопротивления Для температурного воздействия и термостабилизации различных объектов изготовлены программируемые

Термометр сопротивления

Для температурного воздействия
и термостабилизации различных
объектов изготовлены программируемые
термоэлектрические термостаты, камеры
тепла и

холода.

В последние годы большое распространение
получили портативные электрические
термометры и многоканальные
функциональные микропроцессорные
термометры.

Слайд 28

Термопары Термопара – термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах. Принцип

Термопары

Термопара – термоэлемент,
применяемый в измерительных и
преобразовательных устройствах.
Принцип действия его

основан на том, что нагревание или охлаждение контактов между проводниками
Сопровождается возникновением
термоэлектродвижущей силы.

Термопара состоит из двух
металлов, сваренных на одном
конце. Эта часть ее помещается
в месте замера температуры.
Два свободных конца подключаются
к измерительной схеме (милли-
вольтметру).

Слайд 29

Термопары Термопары – это термометры для звезд.

Термопары

Термопары – это термометры для звезд.

Слайд 30

Оптические термометры 500-550 0С 700 0С 900 0С 1100 0С 1300

Оптические термометры

500-550 0С

700 0С

900 0С

1100 0С

1300 0С

1500 0С

Опытные мастера безошибочно определяют
температуру

нагретого металла по его цвету..
Слайд 31

Оптические термометры Радиационный и микропроцессорный пирометры применяются в электроустановках, контроля технологических

Оптические термометры

Радиационный и микропроцессорный
пирометры

применяются в электроустановках,
контроля технологических процессов,
контроля состояния механизмов


подвижного состава ж/д транспорта,
при контроле контактных соединений,
теплоэнергетике.
Слайд 32

Оптические термометры Как известно, очень трудно реализовать измерения температуры расплава металлов,

Оптические термометры

Как известно, очень трудно реализовать измерения
температуры расплава металлов, когда обычные


средства неточны, опасны или невозможны.
Инфракрасный пирометр, оснащенный регистратором
и выходом на компьютер – достойное решение для
металлурга. Измеряя истинную температуру стали,
чугуна, проката в технологическом процессе, можно
резко повысить качество стали.
Слайд 33

Измерение температуры 10000 1000 100 10 1 0 0К Температура поверхности

Измерение температуры

10000

1000

100

10

1

0


Температура поверхности
Солнца (6000 0К)

Плавление железа (1800 0К)

Плавление олова (505 0К)

Таяние

льда (273,16 0К)

Жидкий кислород (90,15 0К)

Жидкий кислород (20.4 0К)

Жидкий гелий (4,2 0К)

В научных исследованиях температуру измеряют по шкале
Кельвина, введенной английским ученым В. Томсоном (лордом
Кельвином). За нуль этой шкалы принята точка -273,16 0С.
Градус Кельвина совпадает с градусом Цельсия.