Pomiary temperatury 2

148

ci substancji, np. temperatura równowagi między wodą lodem a parą wodną (punkt potrójny wody) równa 0°C lub 273,16 K.

Szczegółowe dane o praktycznej międzynarodowej skali temperatur są zawarte w literaturze [1].

prowadzenie pojęcia „przyrządy do pomiaru temperatur" podyktowane jest koniecznością objęcia wszystkich stosowanych w praktyce przyrządów, a w szczególności przyrządów bezstykowych (np. pirometrów), dla których określenie „termometr” nie jest przyjęte w praktyce. Zakres ćwiczenia obejmuje tylko przyrządy stykowe, które reagują tylko na temperaturę ośrodka, z którym są połączone cieplnie.

Przyrząd do pomiaru temperatury metodą elektryczną składa się z przetwornika temperatury na wielkość elektryczną i z układu do pomiaru tej wielkości. Warunkiem prawidłowego pomiaru temperatury jest wyrównanie temperatury przetwornika z temperaturą ośrodka.

Wprowadzenie przetwornika temperatury do badanego ośrodka powoduje naruszenie stanu energetycznego, nazywane zaburzeniem pola temperaturowego, które zależy od:

-    ilości odprowadzonego ciepła w stosunku do pojemności cieplnej ośrodka (masa przetwornika temperatury powinna być dużo mniejsza od masy ośrodka),

-    przewodności cieplnej ośrodka i przetwornika,

-    gradientu temperatury w układzie ośrodek-przetwornik.

Poprawny pomiar temperatury powinien być tak przeprowadzony, aby błędy wynikające z naruszenia stanu energetycznego ośrodka można było pominąć.

Przyrządy do pomiaru temperatury można podzielić ze względu na rodzaj zastosowanych przetworników temperatury. Najczęściej stosowane są przetworniki termoelektryczne, rezystancje metalowe i rezystancje półprzewodnikowe, nazywane termistorami.

Producenci przyrządów do pomiarów temperatur w nazwie przyrządu najczęściej wyróżniają rodzaj zastosowanego przetwornika.

Przetwornik termoelektryczny nazywany termoelementem jest najbardziej rozpowszechnionym w przemyśle przetwornikiem temperatury.

Termoelement tworzą dwa różne materiały (metale czyste, stopy, półprzewodniki) połączone jednym końcem, tworząc spoinę pomiarową. Przewody nazywają się termoelektrodami, a pozostałe końce spoinami odniesienia (rys. 10.1). Jeżeli istnieje różnica temperatur pomiędzy spoiną pomiarową a spoinami odniesienia, to między spoinami odniesienia pojawia się siła termoelektryczna (napięcie stałe rzędu pV do mV) zależna od różnicy temperatur i rodzaju zastosowanych materiałów.