2.2.5б Электрические приборы для измерения температуры

Недостатки ртутных термометров восполняются электрическими методами измерения температуры, в особенности с помощью термоэлемента. Если нагреть или охладить в месте спая замкнутую цепь, состоящую из двух разнородных металлических проводников, то в ней появится ток. Если замкнуть эту цепь через вольтметр, то его отклонения будут пропорциональны величине нагревания спая. Схема такого измерительного прибора, называемого термоэлементом, показана на рис. 20. t₁ — место стыка или спая двух металлических проволок, например железо — константан, t₂ — лед, а а₁ — подводящие провода вольтметра В, состоящие из того же самого материала, что и полюсные зажимы, поддерживаются при постоянной температуре (точка таяния льда) [см. примечание 21]. Если нагреть теперь спай t₁, то температура его может быть или непосредственно отсчитана по величине отклонения вольтметра, или может быть высчитана.

Термоэлектродвижущая сила, т.е. фактор пропорциональности, различна для различных термопар и зависит от температуры.

1. Термопара платина — платина + родий пригодна для высоких температур от 300 до 1600°. Термоэлектродвижущая сила 4,41 милливольта при 500°. Диаметр проволок 0,6 мм; 1°~0,008 милливольта.

2. Термопара никель — никель + хром пригодна для средних температур от 0 до 1000°. Термоэлектродвижущая сила 18,4 милливольта при 500°. Диаметр проволок 4 мм; 1°~0,037 милливольта.

3. Термопара железо — константан пригодна для измерения низких температур –185 до 600°, обычно употребляется только до 100°. Термоэлектродвижущая сила 26,6 милливольта (при 500°); 1°~0,053 милливольта.

4. Термопара медь — константан обладает теми же свойствами, что и железо — константан, но лучше для измерения температур от 100 до 600°. Термоэлектродвижущая сила 26,3 милливольта (при 500°); 1°~0,053 милливольта.
Самостоятельное изготовление термоэлементов в органической лаборатории вряд ли имеет место. Подробности можно найти в кратком справочнике Оствальда-Лютера.

Метод измерения

Простейшая схема включения дана на рис. 20. Точность измерения температуры термоэлементом железо — константан с гальванометром чувствительностью 10^–5 вольт равна около 0,2°. Если вместо обыкновенного гальванометра применять зеркальный, то точность измерений соответственно возрастает. Применяя компенсационное включение или соединяя несколько термоэлементов в термобатарею, можно достигнуть измерения температуры с точностью 10⁶°. При термоэлектрическом измерении температуры удобнее пользоваться заранее градуированными приборами [см. примечание 22].

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач