Olsztyn dn.10.01.2003

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

kierunek: mechanika i budowa maszyn

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z TERMODYNAMIKI

TEMAT: Pomiary temperatury

Wyznaczanie klasy dokładności termometrów

Mariusz Stankiewicz

III MiBM

Do wykonywanego ćwiczenia zostały użyte termometry rozszerzalnościowe. W termometrach tych jest wykorzystywane zjawisko zmiany objętości cieczy termometrycznej wraz ze zmianą temperatury. Właściwości cieczy manometrycznych decydują głównie o charakterystyce termometru. Oprócz tego istotny jest rodzaj szkła, z którego wykonany jest termometr. Jako ciecz termometryczna najwięcej zalet ma rtęć. Są to:

• nieznacznie zmieniający się z temperaturą współczynnik rozszerzalności, co umożliwia stosowanie podziałki liniowej

• wyraźny menisk

• brak zwilżania ścianek kapilary termometru

• łatwość uzyskania w stanie czystym

Cieczowe termometry szklane mogą być rurkowe lub pałeczkowe. Termometr rurkowy ma cienkościenną kapilarę oraz osobno wykonaną skalę umieszczoną wewnątrz szklanej rurki. Termometr pałeczkowy jest grubościenną kapilarę, na której jest nacięta skala. Wytrzymałość takiego termometru jest większa, co pozwala na pomiary wyższych temperatur.

KRYTERIA PODZIAŁU PRZYRZĄDÓW DO POMIARU TEMPERATURY:

• zakresy stosowania termometrów

• wielkości jakie mierzymy, np. wymiary liniowe, oporność elektryczna, napięcie termoelektryczne, natężenie promieniowania

• ciecz termometryczna, np. termometry rtęciowe, alkoholowe

DOKŁADNOŚĆ POMIARU TEMPERATURY:

Zależą od rodzaju termometru:

• laboratoryjny: 0,1K

• specjalny (Beckmanna): 0,01K

• przemysłowy: dla zakresu 273-323K
  1K

dla zakresu 323-373K
1,5K

dla zakresu 373-473K
2K

dla zakresu 473-573K
3K

• dylatacyjny: 1-2%

• bimetalowy: dla zakresu 243-673K od
  0,5% do
  1,5%

dla niższych temperatur
3%

• manometryczne: 1-2%

• rezystancyjne: 0,01-1%

• pirometry radiacyjne: do 1673K
  15K

do 2273K
25K

- pirometry monochromatyczne: dla zakresu 873-1273K
1,5K

dla zakresu 1273-2273K
5K

dla zakresu 2273-3273K
10K

TABELA WYNIKÓW:

Temperatura wzorcowa [^0C]	Temperatura wskazywana przez termometry [^0C]
		rtęciowy rurkowy			rtęciowy pałeczkowy			alkoholowy
		t	ε [^0C]	δ [%]	T	ε [^0C]	δ [%]	t	ε [^0C]	δ [%]
20	21	1	4,5	20	0	0	22	2	9,2
22	23	1	4,5	22	0	0	24	2	9
24	25	1	4,2	2	0	0	26	2	8,3
26	27	1	3,8	26	0	0	28	2	7,7
28	29	1	3,6	28	0	0	30	2	7,1
30	31	1	3,3	30	0	0	32	2	6,7
32	33	1	3,1	32	0	0	34	2	6,3
34	35	1	2,9	34	0	0	36	2	5,9
36	37	1	2,8	36	0	0	38	2	5,6
38	39	1	2,6	38	0	0	40	2	5,3
40	41	1	2,5	40	0	0	42	2	5
42	43	1	2,4	42	0	0	44	2	4,8
44	45	1	2,3	44	0	0	46	2	4,5
46	47	1	2,2	46	0	0	48	2	4,3
48	49	1	2,1	48	0	0	50	2	4,2
50	51	1	2	50	0	0	52	2	4
52	53	1	1,9	52	0	0	54	2	3,8
54	55	1	1,85	54	0	0	56	2	3,7
56	57	1	1,8	56	0	0	58	2	3,6
58	59	1	1,7	58	0	0	60	2	3,4
60	61	1	1,7	60	0	0	62	2	3,3
Zakresy pomiarowe termometrów [^0C]
0-50 50-150	-5-155			-5-105			0-110

WNIOSKI:

Termometry użyte w ćwiczeniu posiadają różną klasę dokładności. Z pomiarów wynika że termometr pałeczkowy jest obarczony zerowym błędem pomiarowym (temperatura przez zeń wskazywana jest identyczna co wzorcowa). Największy błąd popełniliśmy mierząc temperaturę termometrem alkoholowym, którego klasa dokładności przez nas wyznaczona wynosi ok. 2.

termometr rurkowy

termometr pałeczkowy

termometr alkoholowy

---