Манометрические термометры

Манометрический термометр (рис. 1) состоит из термобаллона 8, трубчатой (или винтовой) пружины 1 и соединяющего их капилляра 7, заполненных газом, жидкостью или паром. При изменении температуры пространства, в котором находится термобаллон, меняется давление в системе, и, следовательно, в пружине. Последняя имеет овальное или эллиптическое сечение (пружина Бурдона), и поэтому при изменении давления в ней она раскручивается или скручивается, а так как один из ее концов жестко закреплен в держателе 6, это вызывает перемещение другого ее конца, перемещение через поводок 2, сектор 3 и трубку 5 передается указывающей стрелке 4.

Манометрические термометры позволяют измерять температуры от —130 до +550°С.

Рис. 1. Манометрический термометр с трубчатой пружиной Бурдона.

К преимуществам манометрических термометров следует отнести возможность передачи показаний на сравнительно большие расстояния, так как капилляр может изготавливаться длиной до 30—60 м, и большую мощность измерительной системы, к которой могут быть пристроены пишущие и контактные устройства. Благодаря этому эти приборы могут изготовляться как указывающие, регистрирующие, сигнализирующие и регулирующие.

К недостаткам манометрических термометров следует отнести большой размер и тепловую инерцию датчика (термобаллона), постепенную деформацию в эксплуатации термобаллона и капилляра, сбивающую градуировку, вследствие чего требуется периодическая их проверка, и относительную трудность ремонта.

Наиболее распространенные у нас газовые манометрические термометры типа ТГ наполнены азотом и имеют пределы измерения от 0 до 300 °С.

Рис. 2. Манометрический термометр

Паровые манометрические термометры имеют термобаллон, заполненный на 2/3 объема низкокипящей жидкостью, например бензолом, ацетоном, хлор-метилом. Остальная треть баллона занята паром этих жидкостей. Капилляр и пружина заполнены жидкостью, которая при рабочих температурах не испаряется (например, смесь глицерина, воды и спирта).

Удобнее всего применять манометрические термометры для измерения и регулирования температуры жидкостей, например для указания и сигнализации температуры масла в трансформаторах, в том числе и печных. В электрических печах термобаллоны практически не применяются из-за больших тепловой инерции и размеров термобаллона.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Выбор датчика температуры

Манометрические термометры

Конструктивно манометрические термометры представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в измеряемую среду. При изменении температуры рабочего вещества в термобалоне происходит изменение давления во всей замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр. В зависимости от назначения манометрические термометры бывают показывающими, самопишущими, а также состоящими только из первичного преобразователя давления для дистанционной передачи сигнала. Часто к манометрическим термометрам подключают устройства управления и сигнализации.

Капилляр манометрического термометра обычно представляет собой латунную трубку с внутренним диаметром в доли миллиметра. Это позволяет удалить манометр от места установки термобаллона на расстояние до 60 м. Манометрические термометры могут применяться во взрывоопасных помещениях. При необходимости передачи результатов измерений на большое расстояние манометрические термометры снабжают промежуточными преобразователями с унифицированными выходными пневматическими или электрическими сигналами. Наиболее уязвимыми в конструкции манометрических термометров являются места присоёдинения капилляра к термобаллону и манометру. Поэтому устанавливать и обслуживать такие приборы должны специально обученные специалисты. Нельзя нагревать манометрический термометр выше предельной температуры, на которую он рассчитан.

Диапазон измерений манометрического термометра зависит от типа термометра и рабочего вещества. Диапазон должен быть установлен в ТУ на термометры конкретного типа.

Особенностью манометрических термометров является довольно большая тепловая инерционность. Показатель тепловой инерции в неподвижной газовой среде составляет 500-800 с, в жидкой среде 15-30 с. Инерционность зависит от размера баллона и его заполнения.

Классы точности манометрических термометров по ГОСТ 16920-93 «Термометры и преобразователи температуры манометрические. Общие технические требования и методы испытаний» выбирают из ряда 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5, что соответствует пределу допускаемой основной погрешности в процентах от диапазона измерений. Вариация показаний (изменение показаний при увеличении и снижении температуры) не должна превышать предел допускаемой основной погрешности. Шкалы манометрических термометров градуируются по ГОСТ 25741-83 «Циферблаты и шкалы манометрических термометров. Технические требования и маркировка».

Поверка манометрических термометров осуществляется аккредитованными лабораториями по ГОСТ 8.305-78 «ГСИ. Термометры манометрические. Методы и средства поверки». Поверка проводится в термостатах методом сличения с эталонным термометром. Одной из наиболее сложных проблем поверки манометрических термометров является необходимость обеспечения однородной температуры в термостате на всей длине термобаллона. На термометры специального назначения, увеличенной длины, оригинальной конструкции или области применения могут быть разработаны индивидуальные методы поверки и технические требования.

Стандарты на манометрические термометры публикуются в разделе «Российские и межгосударственные стандарты».

Источник

Устройство манометрических термометров: принцип действия, классификация

Манометрические термометры предназначены для непрерывного местного и дистанционного измерения температуры жидких и газообразных нейтральных к материалу измерительного термобаллона сред в стационарных условиях.

Принцип действия манометрических термометров основан на измерении давления (объема) рабочего вещества в замкнутом объеме в зависимости от температуры чувствительного элемента.

Конструктивно термометр состоит из термобаллона (чувствительного элемента), капилляра и деформационного манометрического преобразователя, связанный со стрелкой прибора.

Рисунок 1: 1.Термобаллон; 2.Капиллярная трубка; 3.Манометрическая пружина; 4.Тяга; 5.Секторный механизм; 6.Стрелка; 7.Шкала

Термобаллон 1 помещают в зону контролируемой температуры. При измерении температуры объекта изменяется объем рабочего вещества в замкнутой системе прибора. Это приводит к изменению давления, действующего на манометрическую пружину 3, которая деформируясь, перемещает с помощью тяги 4 и сектор 5 стрелку 6 относительно шкалы 7.

В зависимости от вещества, заполняющего термосистему, манометрические термометры делятся на газовые (ТГП) и парожидкостные или конденсационные (ТКП). Газовые в качестве наполнителя используют в основном азот, а конденсационные – ацетон, метил хлористый, фреон.

Классификация манометрических термометров

В зависимости от выполняемых функций манометрические термометры разделяются на показывающие рис.2; сигнализирующие (электроконтактные) рис.3; самопишущие рис.4; взрывозащищенные рис.5.

Рис 2. Термометр манометрический показывающий Рис 3. Термометр манометрический электроконтактный

Рис 4. Термометр манометрический самопишущий Рис.5 Термометр манометрический взрывозащищенный

Достоинства и недостатки манометрических термометров

К достоинству манометрических термометров можно отнести: возможность измерения температуры без использования источников питания; простота конструкции; виброустойчивость; взрывобезопасность; нечувствительность к внешним магнитным полям и доступная цена.

К недостаткам можно отнести: относительно невысокая точность измерения; трудность ремонта при разгерметизации измерительной системы; низкая прочность капилляра и небольшое расстояние дистанционной передачи показаний; значительная инертность.

Источник

Манометрические термометры по принципу действия

Тема: Манометрические термометры

Манометрические термометры по принципу действия могут быть разделены на два типа:

1) газовые и жидкостные и

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры газов, паров и жидкостей. В некоторых случаях манометрические термометры изготавливаются со специальными устройствами, преобразующими сигнал в электрический и позволяющими производить регулирование температуры.

В основу действия манометрических термометров положена зависимость давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры. Конструктивно они представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в объект измерения и при изменении температуры рабочего вещества происходит изменение давления в замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр. В зависимости от назначения манометрические термометры бывают самопишущими, показывающими, бесшкальными со встроенными преобразователями для дистанционной передачи измерений. Достоинство данных термометров является возможность их применения на взрывоопасных объектах. К недостаткам относится невысокий класс точности измерения температуры (1,5, 2,5), необходимость частой периодической поверки, сложность ремонта, большие размеры термобаллона.

Источник

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам

13.05.2018

Принцип действия манометрических термометров

Основным элементом манометрического термометра является герметическая термосистема, которая состоит из термобаллона, воспринимающего температуру измеряемой среды, соединительного дистанционного капилляра и упругого чувствительного элемента. Система заполнена рабочим веществом, изменяющим свои параметры (давление, объем) под воздействием температуры.

Манометрические термометры относятся к приборам прямого преобразования и служат для дистанционного измерения температуры до 1000°С. Выпускаются термометры следующих классов точности: 1; 1,5; 2,5; 4. В зависимости от термометрического вещества, заполняющего систему, они подразделяются на газовые (азот, гелий), жидкостные (спирт, ртуть) и конденсационные (пары ацетона, метила и др.).

Манометрический термометр (рис. 1) действует по следующей схеме: изменение давления рабочего вещества в термобаллоне 9 через соединительную трубку 8 воспринимается манометрической пружиной 5, которая, раскручиваясь, через передаточный механизм, состоящий из тяги 7, трибки 3 и сектора 4, приводит в движение стрелку 1 относительно шкалы прибора 2.

Герметически замкнутая система состоит из термобаллона 15, соединительной трубки (дистанционного капилляра) 16 и манометрической пружины 17. Деформация пружины 17 посредством рычажного передаточного устройства 13, 19 вызывает отклонение показывающей стрелки 3 по шкале 1 прибора. С осью 14 стрелки жестко связаны контактные щеточки 11, скользящие по двум секторам с контактами 10, 9. Один из секторов связан с желтым 4, а другой с красным 2 передвижными указателями, установленными на требуемую отметку шкалы при помощи арретира 7. Замыкание соответствующего контакта происходит при подходе показывающей стрелки 3 к передвижному указателю 4.

При повышении температуры происходит замыкание контакта, соответствующего красному передвижному указателю 2, причем первый контакт, соответствующий желтому указателю 4, остается замкнутым.

Основные характеристики манометрических термометров приведены в табл. 1.

Источниками погрешностей при измерении температуры манометрическими термометрами являются: гистерезис манометрической пружины, деформация которой нарушает однозначную зависимость давления в термосистеме от показаний термометра при прямом и обратном ходах; отклонение атмосферного давления от нормального, вследствие чего изменяется действующее на манометрическую пружину давление, равное разности между давлением в термосистеме и атмосферным; изменение высоты положения термобаллона относительно манометрической пружины; изменение упругости манометрической пружины вследствие отклонения ее температуры от нормальной.

К недостаткам манометрических термометров следует отнести их большую инерционность, относительно невысокую точность измерений, трудность ремонта при разгерметизации термосистемы, необходимость частых поверок (гистерезис пружины).

Видео по теме: «Принцип действия манометрических термометров»

Источник