Instrumenti za merenje temperature. Pod pazuhom za merenje

Sljedeći mjerni instrumenti se koriste za mjerenje i kontrolu temperature u pećima za grijanje, biljkama i solnim kupeljima: termometri, termoparovi, milivoltovi, potenciometri, pirometri, milimetri, itd.

Termometri  Oni su najjednostavniji instrumenti za merenje temperature u tečnim i gasovitim medijima od -50 do + 600 ° C. Najčešći tečni termometri, zasnovani na opažanju vidljive promjene visine kolone žive ili obojenog alkohola, nalaze se u staklenoj perli.

Thermocouples  Namenjen je za merenje temperature iznad 600 ° C. Termopar je uređaj u kome su na jednom kraju dva različita provodnika. U krugu dva različita provodnika, kada se zagreva, javlja se termička snaga (termička emf), čija se vrednost povećava sa povećanjem temperature zagrevanja na spoju provodnika. Termo-emf. može se razlikovati od vrste metala.

Zavareni kraj termoelementa naziva se vrući spoj (radni kraj), a kraj koji se ne može zavariti naziva se hladni spoj (slobodni kraj). Nastala termo-e. d. jednaka je razlika termo-e. e., koji se javljaju na toplim i hladnim spojevima.

Stoga, ako slobodni kraj termoelementa ima konstantnu temperaturu, na primjer, 18 ° C, onda za bilo koji tip termoelementa termo-e. d. zavisi od temperature na kojoj se zagreva radni kraj termopara. Prema tome, temperatura peći, kade i drugih uređaja na koje se pričvršćuje radni kraj termoelementa procjenjuje se po veličini termoa. d. Ovaj termo-uh. d. određuje se milivolmetrom 4, pričvršćen na slobodni kraj termopara. Termoparovi se mogu izraditi od raznih metala i legura.

U termoparova PP nanosimo žicu prečnika 0,5-0,6 mm, u ostalom - promjera 2-3 mm

Žičani termoparovi imaju dužinu od 500-2000 mmi izolovani jedni od drugih cevi ili perli od porculana. Radi zaštite termoparova od vanjskih mehaničkih oštećenja, oni se postavljaju u pokrove otporne na toplinu.

Slobodni krajevi žica (do točke konstantne temperature) se produžuju kompenzacijskim žicama , proizvedeni su od istog materijala kao i termoparovi.

Za kromel-aluminijumske termoparove, primenite bakarne konstantne kompenzacione žice sa malim otporom.

Termopar za pravilno mjerenje temperature u pećima za grijanje postavite na strani grijanih dijelova i na vrhu . Radni kraj termopara treba odvojiti od zida peći za 250-300 mmi ne treba izlagati direktnom plamenu i električnim grijačima.

Pokazuje milivolmetre koristi se za mjerenje termo-emf proizvedenog u termoelementu. Mogu biti prenosivi i stacionarni.

Pokazni milivolmetar se sastoji od permanentnog magneta s polovima od čelika i jezgrom , nosi okvir bez okvira , rotirajuće u prstenastom razmaku. Magnetske linije sile u ovom razmaku imaju radijalni smjer.

Struja termopara se dovodi kroz zavojne opruge, koje stvaraju suprotni moment. Unutrašnji kraj opruga je zalemljen za okvir, a vanjski - za kolektor , povezan sa strelicom. Prolazeći kroz okvir, struja stupa u interakciju s magnetnim fluksom permanentnog magneta i stvara magnetno polje koje teži okretanju okvira protiv djelovanja opruga tako da je njegova ravnina okomita na magnetne linije permanentnog magneta. Što je viša temperatura radnog kraja termoelementa, veća je termo-emf. i, okvir i strelica pričvršćeni na njega okreću se pod većim uglom. Prema tome, kut otklona okvira i strelica milivoltmetra je direktno proporcionalan termo-emf. i obrnuto proporcionalna sumi otpora u krugu milivoltmetra.

Snimači millivoltmeters koristi se u slučajevima kada je potrebno znati ne samo temperaturu u ovom trenutku, već i cijeli režim grijanja za duži vremenski period. Snimljeni milivolmetri se razlikuju od konvencionalnih pokaznih uređaja u tome što se njihova ruka u određenim intervalima odnosi na svitak koji se kreće konstantnom brzinom; papir. Postoji traka između strelice i papira. Od periodičnih udaraca ručke uređaja duž strelice (svaka 2 sekunde), valjak za snimanje ostavlja traku patrone na papiru kao niz tačaka. Ove tačke formiraju temperaturnu krivu. Temperature izmjerene različitim termoparovima zabilježene su u različitim bojama. Kretanje papira i periodični udar ruku se izvode pomoću snažnog mehanizma sata ili motora.

Potentiometerskoristi se za precizno određivanje temperature (greška merenja ne prelazi ± 5 ° C. Suština merenja temperature sa potenciometrom je da je elektromotorna sila termopara balansirana sa elektromotornom silom koja je jednaka njemu, ali suprotno od znaka, od spoljnog izvora struje (suva ćelija).

U modernim termičkim radionicama, elektronski automatski EPD potenciometri se koriste za kontrolu i automatsku kontrolu temperature.

Ovi uređaji, kao i svi uređaji koji mjere kompenzacijskom metodom, imaju kalibrirani rehochord, tj. Otpor od žice manganina napravljene u obliku spirale.

U kućištu instrumenta nalaze se pojačalo, reverzni motor sa reduktorom, reohord, mehanizam za podešavanje radne struje, sinhroni motor i drugi čvorovi.

Temperatura u potenciometrima EPD se snima na dijagramu diska promjera 300 mm, puni okret koji se odvija nakon 24 sata. Dijagram se nalazi na prednjoj strani držača za sklapanje. Olovka za snimanje se kreće duž karte. , prikazuje krivulju temperature u dijagramu. Osa sa strelicom za fiksiranje u držaču strelice prolazi kroz rupu u dijagramu. . Za posmatranje očitavanja i snimanja, poklopac uređaja ima ostakljeni prozor prečnika 330 mm.

EPD potenciometri mogu raditi na sobnoj temperaturi od 0 do + 50 ° C i relativnoj vlažnosti od 30 do 80%.

Pirometri su dizajnirani za mjerenje visokih temperatura (do 1300 ° C) na određenoj udaljenosti od objekta koji se zagrijava. Podijeljeni su na optičke, radijacijske, sa fotoćelijom, itd.

Optički pirometri na osnovu poređenja osvetljenosti grejanog tela sa osvetljenošću referentnog tela. Na primjer, u pirometrima s nestajanjem niti, intenzitet zračenja grijanog tijela se uspoređuje sa svjetlinom sijalice instrumenta.

Optički pirometar sa "nestalom niti" je teleskop , unutar kojih se nalazi sijalica koja se napaja iz baterije . Struja je promijenjena pomoću reostata , mjereno instrumentom, čija je skala podijeljena u stupnjeve. Za mjerenje temperature, cijev je usmjerena na predmet koji se ispituje, na primjer, grijani dio u peći, tako da se u okularu može vidjeti svijetla točka.

Sa povećanjem struje, svjetlosni navoj sijalice postaje svjetliji od pozadine dobivene iz zagrijanog dijela, a sa smanjenjem struje - tamnije od pozadine dijela . Podešavanjem reostata, struja u sijalici može se napraviti tako da slika niti na pozadini postane nevidljiva. Temperatura metala u peći određena je odstupanjem strelice optičkog pirometra.

Radijacijski pirometri, ili ardometre, koncentrišite toplotno zračenje posmatranog tela na termopar unutar pirometra.

Uređaj je cev u kojoj leća (objektiv) , membrana, termoelement , spojen na galvanometar i stavljen u stakleni cilindar u obliku lampe, filtera za dim i okulara.

Radijacijski pirometar je indukovan na vrelom tijelu, čija se zračeća energija prikuplja pomoću sočiva, fokusirajući se na toplo spajanje termoelementa termoelementa. Nastala termo-e. d. mjereno galvanometrom. Pirometar ima malu inerciju i brzo reagira na promjene temperature u izmjerenom prostoru peći ili kupelji, tj. Gotovo ne zaostaje za njom. Promena temperature se automatski snima.

Milliscopes  koristi se za brzo i precizno mjerenje temperature grijanja pokretnog tijela. Najčešće se koriste za kontrolu i automatsko upravljanje temperaturom za vrijeme otvrdnjavanja i grijanja površine plamena.

Milliskop-inercijski uređaj. Može se uporediti sa pirometrom koji ima filament. U pirometru se zračenje zagrejanog tela i filamenta sijalice upoređuje okom i miliskopima pomoću fotoćelije koja pretvara svetlosnu energiju u električnu energiju.

Poređenje u miliskopu vrši se na sledeći način. Ispred fotoćelije stavite disk sa rupama koje pokreće električni motor . Položaj diska i elemenata (olovni sulfid) naizmjenično se pojavljuju slike grijanih tijela i filamenta kalibrirane lampe .

U slučaju jednakosti oba zračenja, fotoćelija se osvetljava na isti način, pa su naponi jednaki. Ako zračenje energije tijela i kalibrirana svjetiljka nisu jednake, fotoćelija se osvjetljava snažnije, zatim slabije i dolazi do izmjenične struje u uređaju, koja će skrenuti strelicu temperaturnog točkića bilo desno ili lijevo, ovisno o toplini tijela.

Kada radi, glava miliskopa je usmerena na emitovano telo, a temperatura se računa na skali temperaturnog točkića. Nulto biranje je dizajnirano da konfiguriše uređaj. Lampice u shemi - zelene i crvene - pale se kada temperatura odstupa od podešene temperature za ± 5 ° C

Pitanje 26. Klasifikacija uređaja za mjerenje temperature. Namena, uređaj, rad uređaja tipa "DHK-1" sa otpornim termometrom

Klasifikacija uređaja za merenje temperature

Klasifikacija instrumenata

Kontaktne i beskontaktne metode merenja se koriste za promenu temperature.

Za primjenu metoda mjerenja kontakta koriste se:

termometri za ekspanziju čvrstih i tekućih tijela (staklo, tekućina, kalibar, bimetalni i dilatometrijski);

termoparovi otpornosti (provodni i poluvodički);

termoelektrični pretvarači.

Bezkontaktna mjerenja temperature provode se s pirometrima (kvazi-monokromatski, spektralni omjer i ukupno zračenje.)

Prednosti i nedostaci

Metode kontaktamerenja su jednostavnija i tačnija od onih bez kontakta. Međutim, za merenje temperature potrebno je direktno povezivanje sa merenom sredinom i telom. Kao rezultat toga, s jedne strane, može doći do izobličenja temperature medija na mjernom mjestu i, s druge strane, neusklađenosti između temperature osjetljivog elementa i izmjerenog medija.

Beskontaktne metodemerenja nemaju uticaj na temperaturu medija ili tela. Ali, s druge strane, oni su složeniji, a njihove metodološke greške su mnogo veće od onih u kontaktnim metodama.

Merni opseg

Komercijalno dostupni termometri i termoparovi pokrivaju temperaturni opseg od -260 do 2200 ° C i kratko do 2500 ° C.

Instrumenti za merenje temperature bez kontakta su komercijalno dostupni u temperaturnom opsegu od 20 do 4000 ° C.

Postoje alati za mjerenje bez kontakta koji vam omogućuju mjerenje temperatura iznad 4000 ° C.

Opis mernih uređaja

Stakleni termometri

Princip rada se zasniva na zavisnosti volumnog širenja tečnosti od temperature. Razlikuju se u visokoj preciznosti, jednostavnosti uređaja i jeftinosti. Međutim, stakleni termometri su krhki, po pravilu nisu popravljivi, ne mogu prenositi očitanja na daljinu.

Glavni strukturalni elementi su rezervoar sa kapilarnim lemljenjem, djelomično ispunjen termometrijskom tekućinom i vage.

Strukturno različiti termometri sa skalom ugrađenom unutar staklene ljuske. Na termometrima sa štapom, vaga se nanosi direktno na površinu debele stijenke. Kod termometara sa ugniježđenom skalom, kapilara i skala s otisnutom ljestvicom su zatvorene u zaštitnu omotaču koji je zalemljen u spremnik.

Stakleni termometri za proširenje dostupni su za mjerenje temperatura od -100 do 600 ° C.

Merkur elektrokontaktni termometri su takođe dostupni za signalizaciju ili održavanje određene temperature. Termometri su dostupni sa zadanim stalnim kontaktom (TZK) ili sa pokretnim kontaktom (TLC).

Tačnost očitavanja termometra zavisi od tačnosti njihove instalacije. Najvažniji uslov za instalaciju je da se obezbede najpovoljniji uslovi za priliv toplote iz medijuma u sijalicu i najniže odvođenje toplote iz ostatka termometra u spoljašnje okruženje. U zaštitnom okviru ugrađeni su uglavnom termometri.

Merni termometri

Manometarski termometri su dizajnirani za kontinuirano daljinsko mjerenje temperature tekućih i plinovitih neutralnih medija u stacionarnim uvjetima.

Princip rada se zasniva na merenju pritiska (zapremine) radne materije u zatvorenoj zapremini u zavisnosti od temperature senzorskog elementa.

Glavni dijelovi manometarskih termometarasu:

termički balon (osjetljivi element);

kapilara;

sonde za mjerenje naprezanja povezane sa strelicom instrumenta.

Ovisno o stanju agregacijepunjenje sistema, manometarski termometri se dijele na:

tečnost

• para-tekućina (kondenzat).

Kao termosistemi za punjenjeprimeni:

u plinskim manometarskim termometrima - azot;

u tečno - polimetiloksanskim tekućinama;

u paro-tekućini - aceton, metil klorid, freon.

Merenje temperature kontrolisanog medijuma se kroz punilo doživljava kroz termokapir i pretvara u promjenu pritiska, pri čemu manometrijska cjevasta opruga koristi potisak i sektor za pomicanje strelice u odnosu na vagu.

Zavisno od izvršenih funkcijamerni termometri se dele na:

prikazivanje;

rekorderi;

kombinirani;

beskontaktni, uz prisustvo uređaja za telemetrijski prijenos, alarm; ili bez njih.

U zavisnosti od načina spajanja sijalice na kućište, termometri mogu biti lokalni i udaljeni.

Ovisno o obliku grafikona i polju snimanja, snimanje termometara se dijeli na disk i traku.

U zavisnosti od tipa mehanizma za pomeranje trakastih traka, snimanje termometara se vrši sa satom ili električnim pogonom.

Virtuemerni termometri su:

sposobnost mjerenja temperature bez upotrebe dodatnih izvora energije;

komparativna jednostavnost dizajna;

sposobnost automatskog snimanja svjedočenja;

sigurnost od eksplozije;

neosjetljivost na vanjska magnetna polja.

Nedostaciuključuju:

relativno niska preciznost merenja;

poteškoća pri popravljanju tokom smanjenja pritiska mjernog sustava;

niska kapilarna snaga;

kratka udaljenost daljinskog prijenosa indikacija;

značajna inercija.

Glavni tipovi mernih termometara:

TPG - 100 Ek, TPG - 100 Cg - signaliziranje gasa;

TKP - 100, TKP - 160 - kondenzirajući;

TŽP - 100 - prikaz tekućine;

TPP - 100 - indikacija gasa.

Termoparovi otpornosti

Termoparovi otpornosti se koriste za mjerenje temperature u rasponu od -260 do 750 ° C.

Princip rada se zasniva na svojstvu provodnika da promeni električnu otpornost sa temperaturom.

Glavni dijelovi otpornog termopara su:

osjetljivi element;

sigurnosni ventili;

glava pretvarača sa spojnicama za spajanje i povezivanje žica.

Osjetljivi elementi bakarnih termoparova su žica, pokrivena izolacijom cakline, koja je ujedno namotana na okvir, ili bez okvira, postavljena u tanki metalni plašt. Senzorski element se postavlja u zaštitnu armaturu.

Platinska žica ne može biti prekrivena slojem izolacije. Zbog toga se spirale platine nalaze u tankim kanalima keramičkog okvira ispunjenog keramičkim prahom. On obavlja funkciju izolatora, fiksira poziciju spirala u kanalima i sprečava zatvaranje u zavojima.

Termoparovi otpornosti dostupni su za mjerenje temperature u rasponu od -260 do 1100 ° C sljedećih verzija:

podvodna i površinska;

stacionarni i prenosivi;

curi i hermetički;

obični;

dustproof;

vodootporan;

dokaz eksplozije;

zaštićen od agresivnih medija i drugih vanjskih utjecaja;

niska inercija, srednja i visoka inercija;

obične i otporne na vibracije;

jednokrevetne i dvokrevetne;

1-3 klase tačnosti.

Proizvode se termički pretvarači otpornosti sljedećih nominalnih statičkih karakteristika konverzije:

platina - 10P, 50P, 100P;

bakar - 10M, 50M, 100M.

Broj u simbolu karakteristike pokazuje otpornost termičkog pretvarača na 0 ° C.

To number zaslugetreba uključiti:

visoka preciznost;

karakteristike stabilnosti pretvarača;

sposobnost mjerenja kriogenih temperatura;

mogućnost automatskog snimanja i daljinskog prenosa očitavanja.

To nedostacitreba pripisati;

velike dimenzije osjetljivog elementa, koje ne dozvoljavaju mjerenje temperature na mjestu objekta ili izmjerenom mediju

potreba za individualnim izvorom napajanja;

značajna inertnost.

Termoelektrični pretvarači

Termoelektrični termometri su osjetljivi elementi u obliku dvije žice od različitih metala ili poluvodiča s lemljenim krajevima.

Njegovo delovanje se zasniva na Seebeck efektu - pojavi termoEMF-a u krugu sastavljenom od dva homogena provodnika, čija se spoja zagrevaju na različite temperature. Ako se temperatura jednog od spojeva održava konstantnim, moguće je procijeniti temperaturu drugog spoja iz vrijednosti termo-energije. Spoj, čija temperatura mora biti konstantna, obično se naziva hladna, a spoj koji je u direktnom kontaktu sa medijumom koji se mjeri naziva se vruć.

U nazivu termoelektričnog pretvarača uvijek je uobičajeno na prvo mjesto staviti ime pozitivne termoelektrode, a drugo negativno.

Postoje sljedeći tipovi:

TBP - termoframer volfram;

TPR - termo-pretvarač platine-rodijuma;

TPP - Platinum-Platinum Thermal Converter;

TXA je termo-pretvarač od kromel-aluminija;

TLC - termoelement chromel-copel;

TMK je bakreni termalni pretvarač.

Termički pretvarači razlikuju:

metodom kontakta sa okolinom - uronjenom, površinom;

pod radnim uslovima - stacionarni, prenosivi, jednokratni, višestruki, kratkotrajni;

na zaštitu od uticaja na životnu sredinu - obična, vodootporna, zaštićena od agresivnih medija, otporna na eksplozije, zaštićena od drugih mehaničkih efekata;

na nepropusnost na izmjerenu okolinu - nepropusna, čvrsta;

po broju termoparova - jednostruki, dvostruki, trostruki;

po broju zona - više zona, jedno zona.

Ako se temperatura hladnog spoja održava konstantnom, termoelektrana će zavisiti samo od stepena zagrijavanja radnog kraja termoelementa, što omogućava da se mjerni instrument kalibrira u odgovarajućim temperaturnim jedinicama. Ako temperatura slobodnih krajeva odstupa od stepenirane vrijednosti 0, odgovarajuća korekcija se unosi u očitavanja sekundarnog uređaja. Temperatura slobodnih krajeva uzima se u obzir da bi se znala veličina amandmana.

Za izlaz slobodnih krajeva termoelementa u zoni s konstantnom temperaturom su produžene žice termoelektrode. Oni moraju biti termoelektrički identični termoelektrodama termičkog pretvarača.

Postoje dva načina za izbor kompenzacijskih žica. Prvi su žice koje su uparene sa odgovarajućom elektrodom i imaju termopower. Koristi se u slučajevima kada je potrebno vršiti mjerenja s visokom točnošću. U slučaju nedovoljnih materijala i zadovoljavajućih svojstava, žice se izrađuju od istog materijala kao i spojeni termoelement.

Dakle, da bi se odredila izmjerena temperatura medija pomoću termoelektričnog pretvarača, potrebno je izvršiti sljedeće operacije:

mjere termoEMF u strujnom krugu pretvarača;

odrediti temperaturu slobodnih krajeva;

unese korekciju za temperaturu slobodnih krajeva u izmjerenu termoEMF vrijednost;

odrediti izmjerenu temperaturu medija poznatom ovisnošću termoEMF o temperaturi.

Ovisno o materijalu termoelektroda postoje:

termički pretvarači s metalnim termoparovima od plemenitih i neplemenitih metala i legura;

termoparovi sa termoparovima vatrostalnih metala i legura.

Termoelementi od plemenitih metala, koji imaju otpornost na visoke temperature i agresivne medije, kao i konstantni termoemf, široko se koriste za mjerenje visokih temperatura u industrijskim i laboratorijskim uvjetima.

Termoelementi od neplemenitih metala i legura koriste se za mjerenje temperature do 1000 C.

Prednost ovih termoparova je relativno niska cijena i njihova sposobnost da razvijaju veliku termopower.

Za zaštitu termoelektroda od mehaničkih oštećenja i agresivnog okruženja, kao i za jednostavnu instalaciju na procesnu opremu, koriste se zaštitni ventili. Materijal i dizajn ventila mogu varirati u zavisnosti od namjene i opsega. Najrašireniji materijali su visoko legirani čelici i legure otporne na koroziju, toplotu i toplinu otporne na toplinu, na bazi gvožđa, nikla, hroma i aditiva aluminijuma, silicija, mangana.

Pyrometers

Temperatura grijanog tijela može se procijeniti na temelju mjerenja parametara toplinskog zračenja, koji su elektromagnetski valovi različitih duljina.

Termometri, čije se djelovanje temelji na mjerenju toplinskog zračenja, nazivaju se pirometri.

Omogućavaju mjerenje temperature u rasponu od 100 do 6000 ° C i više.

Fizička tijela karakterizira ili kontinuirani spektar emisije (krute i tekuće tvari) ili selektivni (plinovi). Dio spektra u rasponu valnih duljina od 0,02 ... 0,4 μm odgovara ultraljubičastom zračenju, dio 0,4 ... 0,76 μm vidljivom zračenju, dio 0,76 ... 400 μm infracrvenom zračenju. Integralno zračenje je ukupno zračenje koje emituje tijelo preko cijelog spektra valnih duljina.

Monohromatski je zračenje emitovano na određenoj talasnoj dužini.

Na osnovu zakona zračenja razvijeni su pirometri sledećih tipova:

ukupno (potpuno) zračenje, u kojem se mjeri ukupna energija zračenja;

parcijalno zračenje (kvazi-monohromatski), u kojem se energija mjeri u ograničenom dijelu spektra pomoću filtera (ili prijemnika);

spektralna distribucija, u kojoj se intenzitet zračenja mjeri u fiksnim spektralnim područjima.

Namjena, uređaj, rad uređaja tipa "DHK-1"

Svrha, opseg

Digitalni alarmni limitator tipa DHK-1 je primjenjiv za mjerenje temperature pomoću standardnog platinskog senzora spojenog na njegov ulaz i za signaliziranje dvije granične vrijednosti. Uređaj također daje signal za otvaranje ili zatvaranje mjernog otpora.

Kada koristite senzor TER 1003, sistem je pogodan za merenje temperature ležajeva.

Senzor se može priključiti na uređaj pomoću dvožičnog i trožilnog sistema. Kod dvožičnog mjerenja, potrebno je koristiti vanjski otpor kako bi se dopunila linija.

Koristeći desetogodišnje prekidače na prednjoj ploči sa kotačićem u području od 0-199 ° C u koracima od 1 ° C, mogu se podesiti dvije granične vrijednosti, čiji višak signaliziraju LED releji koji se nalaze na stražnjoj ploči i prednjim LED-ima. Ako izmjerena vrijednost pada izvan mjernog područja uređaja, kako u negativnom tako iu pozitivnom smjeru, uređaj to doživljava kao oštećenje mjernog otpora, što signaliziraju i relejni izlazi i nalaze se na prednjoj ploči LED diode.

Indikator tečnog kristala koji se nalazi na završnoj ploči omogućava kontinuirano praćenje izmjerene temperature.

Izmjerena vrijednost može se računati na digitalnom indikatoru u rasponu od 0-199,9 ° C s točnošću od 0,1 ° C. Pomoću relejnih izlaza možete obavljati kontrolne zadatke, koristiti uređaj u dvo-položajnom upravljačkom krugu bez povratne sprege.

Kod trožičnog mjerenja, uređaj može signalizirati oštećenje senzora, a mjerenjem s dvije žice oštetiti cijeli mjerni krug.

Tehnički podaci

Princip rada na strukturalnoj šemi

1. Mjerni krug;

   Analogno-digitalni pretvarač;

   Indikator;

   Encoder;

   Limit value mach. I;

   Granična vrijednost Maks. Ii;

   Jedinica poređenja;

   Uređaj za galvansko odvajanje;

   Samosigurno napajanje.

Senzor (1) je spojen na mjerni krug (2) preko 2 ili 3 žice. Analogni mjerni krug (2) je diferencijalno integrirani krug. Za analogno-digitalni pretvarač (3) prima dva signala: referentni signal i signal proporcionalan mjerenju temperature.

Analogni signal proporcionalan promeni temperature se ADC (3) pretvara u digitalni signal. Potonji se pojavljuje u obliku koda od sedam segmenata. Konverzija u kodiranje sa sedam segmenata se vrši pomoću ICL7106CPL integriranog kruga. Signal sa sedam segmenata aktivira LCD indikator (4). U isto vrijeme, da bi se dalje obradili podaci, ovaj signal sa sedam segmenata se šalje koderu (5), gdje se pretvara u BCD signal. Desetodnevni prekidači (6, 7) s kotačićem na preklopu koji služe za podešavanje granične vrijednosti prosljeđuju podešenu vrijednost i konverzijom u BCD kod.

Tako, u jedinici za upoređivanje (8) postavljene vrijednosti i vrijednosti izmjerene u svakom trenutku dolaze u obliku BCD signala.

Poređenje signala vrši binarni komparator. Rezultat poređenja je logička jedinica koja kontroliše releje (RL1, RL2, RL3, RL4) i LED žarulje (L1, L2, L3, L4) kroz galvansku jedinicu razdvajanja (9). To jest, ako je izmjerena vrijednost Max.I prekoračena, izlazni signal iz jedinice za usporedbu osvjetljava lampu L1 i ulazi se u relej RRL1. Ako izmjerena vrijednost dostigne zadanu vrijednost Max II, izlazni signal iz komparatora upaljuje lampu L2 i šalje se na relej RRL2. Svjetiljke L3, L4 i releji RRL3, RL4 su dizajnirani da signaliziraju kratki spoj i prekid linije.

Galvansko odvajanje relejnih izlaza iz mernog kola vrši se optičkim visokonaponskim komunikacionim uređajima (optokaplerima) (koji se nalaze u bloku 9). Svi krugovi kojima je potrebna snaga, izuzev galvanski razdvojenih krugova za pogon releja, pokreću se napajanjem iz vlastite sigurnosti (10).

Električni krug uređaja "DHK-1 ”

Samosigurno napajanje - 10

Električno napajanje - 11

Odvajanje intrinzično sigurnih i nevazivo sigurnih kola vrši se galvanskom izolacijom na osnovu tri optokaplera (9).

Optokapler se sastoji od fotodiode i fototranzistora.

Optokapler se koristi kako za galvansku izolaciju tako i za usklađivanje ulaznih i izlaznih otpora.

(Usklađivanje ulaznih i izlaznih impedancija. Postoji pojačalo, ima neku vrstu R out, možete spojiti neki drugi uređaj na njega, ima R in. Ako je R out vrlo velik, a drugi je vrlo mali, onda je vrlo velik struja (kroz R in.) Uređaj će izgorjeti.Ako je obrnuto, to će biti nemoguće da ga napajanje (struja kroz veliki R u neće teći).)

MERENJE TEMPERATURE

7.1. Opće informacije o mjerenju temperature

Jedan od glavnih tehnoloških parametara u hemijskoj proizvodnji je temperatura. Temperature ?? fundamentalna fizička veličina koja karakteriše stanje termodinamičke ravnoteže makroskopskog sistema.

Merenje temperature podrazumeva konstrukciju temperaturne skale zasnovane na reprodukciji određenog broja stanja ravnoteže? referentne tačke na koje se pripisuju određene temperature, i stvaranje interpolacionih uređaja koji implementiraju skalu između njih.

Najčešće se koriste tri temperaturne skale: empirijske Celzijeve i Fahrenheitske skale i Kelvinova termodinamička skala. Najčešće korištenu temperaturnu skalu predložio je A. Celsius (A. Celsius referentne tačke ove skale su tačka topljenja leda (O ° C) i točka ključanja vode (100 ° C). Prvu temperaturnu skalu uveo je G. Fahrenheit (G. Fahrenheit ) u 1715. Za donju točku sidrenja (0 °F a) korištena je temperatura smrzavanja otopine soli, a za vrh ?? temperatura ispod ruke zdravog Engleza (96 °F ). Godine 1848. Lord Kelvin (W. Thomson) je predložio termodinamičku temperaturnu skalu zasnovanu na drugom zakonu termodinamike. Termodinamička temperatura ("apsolutna temperatura") označena je simbolomT. Jedinica za mjerenje je Kelvin (K), definirana kao 1 / 273,16 termodinamičke temperature trostruke točke vode.

Merači temperature se nazivaju termometri. Ima ihpin and beskontaktne metodemjerenje temperature.

Na sl. Urađena je približna usporedba najčešćih tipova termometara. Naravno, granice ovih područja su različite za različite proizvođače. U bliskoj budućnosti, granične temperature za upotrebu termometara, posebno onih električnih, mogu se pomaknuti i prema višim i prema niskim temperaturama. Isprekidane linije na sl. 57 prikazuje temperaturna područja u kojima se termometri koriste samo kratko.

Sl. 57. Poređenje temperaturnih opsega kontaktnih i beskontaktnih termometara

7.2. Merenje temperature metodom kontakta

Sl. 5.58. Opseg kontaktnih i beskontaktnih termometara:

1 ?? termistori; 2 ?? piezoelektrični;3 ?? otporni termoparovi;4 ?? termoelektrični pretvarači (termoparovi)

Kada koristitekontakt metodamjerenja temperature određuju vrijednost jednog od parametara primarnog pretvarača (PIP), ovisno o njegovoj temperaturi. Pretpostavlja se da je temperatura PIT-a jednaka temperaturi objekta koji se mjeribi volio mjeriti.Da bi se ispunio ovaj uslov neophodno je osigurati dobrotermički kontaktizmeđu PIT-a i objekta koji se mjeri, što je dalo naziv metodi mjerenja.

Metoda kontakta uključuje mjerenje temperature pomoću ekspanzionih termometara, mjernih termometara, otpornih termometara, termoelektričnih termometara.

Temperaturna područja primjene najčešćih kontaktnih termometara prikazana su na sl. 5.58.

7.2.1. Termometri za proširenje

Princip rada ekspanzionih termometara zasniva se na različitoj toplinskoj ekspanziji dviju različitih supstanci. Termometri ekspanzije uključuju staklenu tečnost, dilatometriju, bimetal, mjerač.

Termometri za tekuće staklo

Princip rada staklenih tečnih termometara zasniva se na razlici između toplinskog širenja termometrijske tečnosti (živa, talijum amalgama, alkohola, drugih organskih tečnosti) i materijala ljuske u kojoj se nalaze (termometrijsko staklo ili kvarc). U malom temperaturnom opsegu, ekspanzija se može izračunati pomoću formula:

ili

U izrazima i   ?? zapremine termometrijske tečnosti (m3 ) na temperaturi od 0i na temperaturi;   ?? temperaturni koeficijent ekspanzije volumena,

Napomena

Koeficijent 3 nije konstantan, već zavisi od temperature.

Sl. 59. Stakleni tečni termometri: obični sa ugniježđenom skalom;b ?? elektrokontakt sa pokretnim kontaktom za postavljanje zadatka

Za proizvodnju ekspanzionih termometara koristite staklene specijalne razrede (termometrijske) sa malom vrijednošću temperaturnog koeficijenta ekspanzije. Ekspanzioni termometri se koriste za mjerenje temperature u rasponu od 200 ° Cdo 1200 sa velikom preciznošću (cijena podjele primjernih staklenih termometara je 0,01 ° C). Najčešći su termometri sa živim staklom. Glavni strukturalni elementi su rezervoar sa kapilarnim lemljenjem, djelomično ispunjen termometrijskom tekućinom (živa) i vage. Strukturno se razlikujetermometrii ugrađeni termometri skaleunutar staklene ljuske (Sl. 59,a) Na termometrima sa štapom, vaga se nanosi direktno na površinu debele stijenke. Kod termometara sa ugniježđenom skalom, kapilara i skala s otisnutom ljestvicom su zatvorene u zaštitnu omotaču koji je zalemljen u spremnik. Različiti termometri sa živinim staklomživinski elektrokontaktni termometri(sl. 59, b), dizajnirana za kontrolu temperature alarma ili releja.

Termometri dilatometrijski i bimetalni

Princip rada dilatometrijskih i bimetalnih termometara zasniva se na razlici u linearnom širenju krutina iz kojih se prave osjetljivi elementi ovih termometara. Ako je temperaturni interval mali, tada se ovisnost duljine krutine o temperaturi izražava linearnom jednadžbom forme

gdje ?? čvrsta dužina pri temperaturi, m; ?? dužina istog tela pri temperaturi; ?? temperaturni koeficijent linearnog širenja čvrstog materijala,

Scheme dilatometrictermometar je prikazan na sl. 60. Termometar se sastoji od cijevi /, izrađene od metala s velikim koeficijentom linearnog širenja (bakar, mesing, aluminij), i štap2 od materijala s niskim koeficijentom linearnog širenja (Invar, porculan). Jedan kraj cijevi je pričvršćen za tijelo uređaja, a drugi je čvrsto pričvršćen za šipku. Sama cev se nalazi u mediju čija se temperatura meri. Promjena temperature medija dovodi do promjene dužine cijevi, dok dužina štapa ostaje gotovo konstantna. To uzrokuje pomicanje šipke, koja uz pomoć poluge3 pomera strelicu na skali uređaja.

Princip radabimetalnitermometri se zasnivaju na razlici u temperaturnim koeficijentima linearnog širenja metalnih ploča (npr. Iz Invara i mesinga, iz Invara i čelika), zavarene (zavarene, zakovane) između sebe duž cijele ravnine kontakta. Zagrijavanje uzrokuje takve deformacijethermobimetallicploče; potonji se savija u smjeru metala s nižim koeficijentom linearnog širenja (Invar) (Sl. 61). Bimetalni termometri se koriste kao osjetljivi element u temperaturnim relejima, kao i za kompenzaciju utjecaja temperature okoline u mjernim instrumentima. Dilatometrijski i bimetalni termometri se relativno rijetko koriste za direktno mjerenje temperature.

Sl. 60. Dilatometrijska shematermometar.

Sl. 61. Šema bimetalnog termometra

7.2.2. Merni termometri

Princip radagaugetermometri se zasnivaju na odnosu temperature i pritiska radne tvari u zatvorenom sistemu (toplinski sustav). Glavni dijelovi toplinskog sustava (Sl. 62): termička sijalica /, kapilarna cijev2 i sonde za mjerenje naprezanja3 (na primjer, Bourdon cijev). Pretvarač je spojen sa strelicom instrumenta (manometar) kroz transmisijski mehanizam, što je prikazano na sl. 62 se ne prikazuje. Kompenzacija greške koja je rezultat uticaja temperature okoline na očitavanja manometra, je bimetalni kompenzator4.

Sl. 62. Dijagram termometra manometra.

Da li je primarni mjerni pretvornik manometarskog termometra termalna kugla? element toplinskog sistema koji opaža temperaturu medijuma koji se mjeri i pretvara ga u pritisak radne tvari.

U zavisnosti od vrste radne materije, manometarski termometri se dele nagas, tečnosti kondenzacija(para-tekućina). Gasni i tečni manometarski termometri imaju linearnu skalu i kondenzaciju? nelinearno.

Princip radaplinski manometarski termometrina osnovu zavisnosti pritiska gasa na temperaturu pri konstantnoj zapremini:

Evo ?? pritisak gasa na temperaturiPa; ?? koeficijent ekspanzije temperature gasa

Kod plinskih manometarskih termometara, termalni sistem se puni plinom pod pritiskom. Radna supstanca se obično koristi dušik, argon, helij. Merni termometri omogućuju mjerenje temperature u rasponu od -150do +600.

Princip radatermometri za mjerenje tekućinena osnovu zavisnosti toplotne zapremine tečnosti (žive, silikonskih ulja, toluena) od njene temperature. Promena zapremine tečnosti pretvara se pomoću manometrijske opruge (Bourdonove cevi) u pomeranje. Termometri za mjerenje tečnosti omogućavaju prijenos očitanja za ograničenu udaljenost (do 60 m), a sila koju razvijaju je toliko velika da se na njih ne mogu spojiti samo instrumenti za pokazivanje, nego i prijenosni pretvarači ili mehanički regulatori izravnog djelovanja.

Termometri za mjerenje tečnosti omogućuju mjerenje temperature u rasponu od -150 ° C do +300

U termometri za mjerenje kondenzaciježarulja je delimično ispunjena tečnošću niskog ključanja, a ostalo je njen prostor? u parovima. Ovi termometri imaju prednost u odnosu na gas i tečnost. Pritisak zasićene pare u toplotnom sistemu zavisi samo od temperature na međupovršini pare i tečnosti, tako da promjena zapremine toplotnog sistema i temperature radne tvari u kapilarnoj cijevi i manometru ne mijenja očitanje termometra. Zapremina termoregulacije kondenzacionog manometarskog termometra može biti manja od zapremine termotube plinskih i tečnih manometarskih termometara, što povoljno utiče na dinamičke karakteristike termometra.

Freon, propan, metil hlorid, etil eter, ksilen, aceton, itd. Se koriste kao radna tvar u kondenzacionim manometarskim termometrima, a granice mjerenja su od 50 ° C do +300 ° C.

Dinamička svojstva manometarskih termometara svih vrsta mogu biti predstavljena statičkom vezom prvog reda.

7.2.3. Termoelektrični pretvarači

Termoelektrični termometar?? instrument za mjerenje temperature koji se sastoji od termopara kao osjetljivog elementa i električnog mjernog instrumenta (milivolmetar, automatski potenciometar, itd.).

Termoelektrični pretvarač,ili termoelement, nazivaju se dva različita električno provodna elementa (obično metalni provodnici, rjeđe poluvodič), koji su povezani na jednom kraju i čine dio uređaja koji koristi termoelektrični efekt za mjerenje temperature.

Mjerenje temperature pomoću termoelektričnog pretvarača temelji se na Seebeck termoelektričnom efektu: u zatvorenom termoelektričnom krugu sastavljenom od dva različita vodiča, javlja se električna struja ako dva spoja (spojeva) vodiča imaju različite temperature.

Termoelektrični efekat se objašnjava prisustvom slobodnih elektrona u provodniku (metalu), čiji je broj po jedinici volumena različit za različite provodnike (metale). Recimo da je u spoju sa temperaturomt elektroni iz provodnika A difundiraju u provodnik B u namjerno većoj količini nego nazad. Provodnik A se napunio pozitivno, a provodnik B ?? negativno. Rezultirajuća električna struja generira razliku potencijala na dva spoja, poznata kao razlika kontaktnog potencijala. To zavisi od temperature spojeva i može se mjeriti ili sa milivolmetrom ili sa potenciometrom.

Spay se postavlja u izmjerenu okolinu s temperaturomzove mjerenje (vrućeili radni) ili radni kraj termoparovi. Drugi spoj je na konstantnoj temperaturi.  zove povezivanje (podrška, hladno, besplatno)ili free endtermoparovi. Referentna spojnica je izložena temperaturi na mjestu pričvršćivanja na mjerni uređaj. Referentnu temperaturu treba održavati s određenom točnošću.

Ako termoelektrična sila (TEC) termoelektričnog pretvarača zavisi od temperature radnog kraja i pri konstantno podešenoj temperaturi slobodnih krajeva, merenje temperature se svodi na merenje TEC termoelektričnog pretvarača (pod pretpostavkom da je temperatura slobodnih krajeva termoelektričnog konvertora konstantna: njena standardna vrednost= O ° C). Za povezivanje mernog uređaja (milivoltmetar ili potenciometar) sa termoelektričnim kolom, on je slomljen (ili na spoju sa temperaturom), ili u jednoj od termoelektroda, na primjer, V, ?? riža 63, \\ tb, c).

Sl. 5.63. Princip rada termoelektričnog pretvarača:

a ?? termoelektrični krug dva provodnika (termoelektroda) A i B;b ?? termoelektrični krug sa trećim provodnikom C koji je povezan između termoelektroda;in ?? termoelektrični krug sa trećim provodnikom C uključenim u termoelektrodu B termoelektričnog pretvarača (?? temperatura radnog spoja;?? temperatura referentnog spoja)

Termoelektrični pretvarač TEMP se ne mijenja od uvođenja trećeg vodiča u njegov krug, ako krajevi tog vodiča imaju istu temperaturu. Na toj osnovi, spojevi žica, mjerni uređaji (uređaji) i podesivi otpori priključuju se na termoelektrični pretvarač. Poželjno je koristiti provodnike u krugu termoelektričnog pretvarača, čija se termoelektrična svojstva malo razlikuju od svojstava termoelektroda.

Glavni tipovi standardnih industrijskih termoelektričnih pretvarača dati su u tabeli. 4, i specifikacije nekih od njih? u kartici. 5

Tabela 4. Standardni industrijski termoelektrični pretvarači

Sl. 64. Nominalne statičke karakteristike termoelektričnih pretvarača

Nominalno pripisani termoparovi ovog tipa, zavisnost TEDS od temperature radnog kraja pri konstantno datoj temperaturi slobodnih krajeva naziva senazivna statička karakteristika(NSH) pretvorba termoelementa (Sl. 64).

NSH termoelektrični pretvarači su nelinearni i mogu se aproksimirati polinomima:

gdje je E (t, 0), mV ?? Termopar na termopari na radnoj temperaturi  i temperaturu slobodnog kraja= 0 ; ?? polinomski koeficijenti. Ovisno o prirodi termoelektroda i temperaturnom rasponu, stupanj polinoman može varirati od 3 do 14.

U stvarnim uvjetima proizvodnje, temperatura slobodnih krajeva termoelementa obično se razlikuje od temperature.= 0 ° C, za koje su sastavljene tabele nominalnih statičkih karakteristika, stoga se mora uvesti izmjena u očitanjima mjerila.

7.2.4. Termoparovi otpornosti

Princip rada otpornih termometara zasniva se na zavisnosti električnog otpora materijala od temperature.

Otporni termometar je komplet, koji uključuje:

primarni pretvarač koji opaža toplotnu energiju i pretvara promjenu temperature u promjenu električnog otpora;

uređaj za mjerenje električnog otpora i kalibriran u jedinicama temperature.

Naziva se primarni pretvarač otpornih termometaraotporni termopar(TS).

Za razliku od termopara, koji su aktivni pretvarači (pretvarači tipa generatora), otporni termoparovi su pasivni pretvarači (parametarski tipovi pretvarača). Potreban im je pomoćni izvor energije, dok za termoparove obično nije potreban.

Postoje termoparovi otpornosti na metal i poluprovodnike. Nazivaju se i poluvodički otporni termometritermistori.

Metalni termoparovi otpora

Kao materijal za metalna vozila najčešće se koriste platina, bakar i nikl, od kojih su tehnička vozila izrađena za mjerenje temperature u rasponu od 200 ° C do +750 ° C (platina) i od 50 ° C do +180 ° C. C (bakar).

Termoparovi otpornosti mogu se karakterisati po dva parametra:?? otpornost termoparova na 0 ° C i?? odnos otpornosti termoelementa na 100 ° C na otpornost na 0 ° C  Magnitude zavisi od čistoće materijala.

Zavisnost otpora metalnih provodnika od temperature može se vrlo visokom točnošću opisati jednadžbama trećeg stupnja.

Pod normalnim zahtjevima preciznosti, ovisnost TC otpornosti na temperaturu može se izraziti linearnom funkcijom.

gdje   ?? otpor senzora na temperaturi O ° S, Ohm;?? temperatura, ° C;?? temperaturni koeficijent otpora

Tipične zavisnosti otpora nekih metala na temperaturu prikazane su na sl. 70. Oni ukazuju na prilično visoku linearnu vezu između otpora i temperature (sa izuzetkom nikla).

U skladu sa GOST-om, proizvode se termoparovi otpornosti sledećih nominalnih statičkih karakteristika (NSH): platina (TSP) ?? 1P, 5P, 10P, 50P, 100P, 500P; bakar (FCM) - 10M, 50M, 100M; nikl (TSN) -100H. Broj u simbolu NSH pokazuje otpornost termopara (Ohm) na temperaturi od 0 ° C

Sl. 70. Odnos zavisnostiza neke metale na temperaturi:

  ?? otpornost termometra na temperaturiOhm; ?? otpor termometra na 0 ° C (273,15 K), Ohm

Strukturno, otporni termoparovi su tanka platina ili bakarna žica, namotani bifilarno na poseban mica, porculan ili plastični okvir, ili namotani u spiralu i ugrađeni u kanale zaštitnog kućišta. Dizajn otpornog termopara prikazan je na sl. 71. Osjetljivi element na keramičkom okviru sastoji se od dvije platinaste spirale spojene u seriji. Na dva kraja ovih spirala spajaju se kratki platinski vodići.3, koji se zatim zavaruju na potrebnu dužinu izlaznih vodiča. Platinske spirale se nalaze u kanalima keramičkog okvira2. Pričvršćivanje platinske spirale i zaključci u okviru izvedeni su glazurom4, proizvedeni na bazi oksida aluminijuma i silikona: koeficijent linearnog širenja glazure je blizu koeficijenata linearnog širenja materijala terminala i okvira. Podešavanje nominalnog otpora osjetnog elementana 0 ° C se postepeno smanjuje dužina suprotnih krajeva platinske spirale, nakon čega slijedi lemljenje u točki 5. Prostor između platinske spirale je ispunjen oksidnim prahom radi poboljšanja toplinskog kontakta između zavoja spirale i okvira.

Sl. 71 Shema platinastog otporničkog temperaturnog pretvarača.

7.2.5. Piezoelektrični termoparovi

Ovoj grupi se mogu pripisati kvarcni senzori koji mere promenu rezonantne frekvencije kvarcnog kristala, u zavisnosti od promene temperature. Kvarcni merni pretvarač radi u radnom opsegu od 80 ° C do +250 ° C, ima linearni odziv od -50 ° C do +250 ° C sa tačnošću od 0,04 ° C i emituje signale pogodne za uređaje za snimanje ili naknadne digitalne signale. obrada.

7.3. Bezkontaktno mjerenje temperature

Beskontaktnomerenje temperature se zasniva na percepciji toplotne energije koja se prenosi zračenjem i koja se opaža na udaljenosti od objekta koji se ispituje. Gornja granica mjerenja temperature na ovaj način je teoretski neograničena. Često se tradicionalni metod za merenje temperature ne može koristiti iz više razloga: površine koje nisu dostupne za direktan kontakt (industrijska oprema, visoka temperatura u proizvodnji opeke, keramika, staklo, itd., Agresivne supstance); Materijali koji provode toplinu; male veličine objekata (kada se mjeri metodom kontakta, energija između senzora i objekta mjerenja se redistribuira, zbog čega se temperatura objekta može značajno promijeniti).

Poznato je da svaka površina čija je temperatura iznad apsolutne nule emituje toplotnu energiju u obliku elektromagnetskog zračenja. Kada elektromagnetno zračenje apsorbuje iz tijela koje zrači od strane drugih tijela, elektromagnetno zračenje se ponovo pretvara u toplinsku energiju. Zračenje grijanih tijela naziva se toplinska. Tjelesna temperatura može se mjeriti na daljinu toplinskim zračenjem, dok temperaturno polje mjernog objekta nije izobličeno. Stoga se metoda mjerenja bezkontaktne temperature zasniva na činjenici da osjetljivi element mjernog instrumenta nije doveden u kontakt s mjernim objektom.

Naziva se merenje temperature tela njihovim toplotnim zračenjempirometrija. Nazivaju se instrumenti za mjerenje temperature toplinskog zračenjaradijacijski pirometriili jednostavno pirometri.

Bezkontaktne metode mjerenja temperature teoretski nemaju gornju temperaturnu granicu njihove primjene. Tako se temperatura izvora sa kontinuiranim spektrom emisije, blizu 6000 "C, mjeri istim metodama kao i temperatura, na primjer, na 1000 ° C, i 2000" C.

7.3.2. Brightness Pyrometers

Najpoznatiji od njih su pirometri sa "nestajanjem" filamenta (Sl. 76), koji se koriste za merenje svetlosne temperature u vidljivom regionu spektra. Princip djelovanja: usporedba svjetline izmjerenog zračenja i kontrolnog emitera, na primjer, volframove niti.

Moguće je usporediti obje svjetline, na primjer, promjenom svjetline kontrolnog emitera, mijenjajući snagu grijanja filamenta u širokom rasponu. Pogodna za osetljivost oka, talasna dužina (0.65 μm) u području vidljivog dela spektra obezbeđuje se crvenim svetlosnim filterom. Ako se izjednačavanje obje svjetline postigne kao rezultat izjednačavanja, tada će gornji dio niti nestati (prestati biti vidljiv) na pozadini slike izvora izmjerenog zračenja. Snaga zagrijavanja filamenta na putu zračenja je pokazatelj temperature svjetline objekta koji se mjeri. Očitava se na temperaturnoj skali mernog uređaja.

Područje mjerenja temperature za pirometre sa "nestajanjem" filamenta: 400 ... 5000(u posebnim slučajevima do 10.000 ° C). Pogreška industrijskih pirometara je ± 1% od gornje granice mjernog područja.

Sl. 76. Svjetlina pirometra sa "nestajanjem" filamenta:

/ ?? objektiv; 2, 7 ?? dijafragma; 3, 6 ?? filteri; 4 ?? pirometrijska lampa;5 ?? okular; 8 ?? rheostat; 9 ?? merni uređaj

7.3.3. Spektralni odnos pirometara

Akcija color pyrometersili spektrometri pirometri,na osnovu redistribucije energetske osvetljenosti unutar datog dela spektra sa temperaturom. Oni određuju osvetljenost izmerenog objekta na dve različite talasne dužine.i . Ako su odgovarajuće vrijednosti spektralne emisivnostii dovoljno blizu jedna drugoj (radijatorsko sivo telo), onda definicija temperature praktično ne zavisi od apsolutne vrednosti emisivnosti, jer je željena temperatura direktno određena odnosom osvetljenosti. Da bi se to uradilo, u pirometrima se koriste dva svetlosna filtera koji emituju dve radijacije sa različitim talasnim dužinama i svaki se servira na dva odvojena fotoelektrična osetljiva elementa. Zatim se, prema izlaznim signalima fotonaponskih ćelija, formira njihov odnos.

Napomena

Emisivnost telakoja ne zavisi od temperature  i talasne dužine , zove siva.

Opseg merenja temperature (taline metala) za pirometre spektralnog odnosa je 800 ... 3000 ° C, greška je 1 ... 2% od gornje granice mernog opsega.

Napomena

Spektralni pirometri rade preciznije od radijacionih pirometara, jer nesigurnost u određivanju koeficijenta emisije ne utiče na rezultate mjerenja.

7.3.4. Puno zračenje

Princip rada se zasniva na zavisnosti integralne energetske osvetljenosti tela u širokom spektru temperature.

Radijacijski pirometar(sl. 77) ?? To je bezkontaktni mjerni primarni pretvarač koji reagira na zračenje grijanog tijela uglavnom u infracrvenom području spektra s valnom dinamikom od 0,75 do 1000 mikrona. Optički objektivi i infracrveni senzorski sistem se koriste za fokusiranje zračenja na minijaturni termopil koji se sastoji od nekoliko serijski povezanih termoelektričnih pretvarača ili otpornog pretvarača. Radijacijski pirometri se koriste za mjerenje ne samo visokih temperatura (do 3500 ° C), već i niskih temperatura (do 50 ° C).

Sl. 77. Radijacijski pirometar:

/ ?? objektiv; 2, 5 ?? dijafragma; 3 ?? termopila; 4 ?? okular; 6 ?? merni uređaj

Popularna metoda za dijagnosticiranje bolesti i upalnih procesa je mjerenje tjelesne temperature uz pomoć posebnih uređaja - termometara, koji se nazivaju i termometri. Ovisno o odstupanju dobivenog pokazatelja od norme, liječnik predviđa stanje tjelesnih sustava, određuje intenzitet potrebne terapije lijekovima u prvim danima liječenja. Odgovori na pitanja, koji termometri najbolje koriste, i na kom delu tela da meri temperaturu, pomoći će vam da shvatite kako da ih pravilno izmerite, kako bi se smanjila greška.

Što je mjerenje temperature

Termometrija je skup metoda i metoda koje pomažu u mjerenju temperature, u medicini - ljudskom tijelu. Stepen zagrevanja objekta upoređuje se sa apsolutnom termodinamičkom skalom. Odstupanje od prosječne norme prema većoj ili manjoj strani pokazuje doktoru da se procesi odvijaju u tijelu koji narušavaju njegovu termoregulaciju, na primjer, borbu protiv virusa ili upale. Redovnim mjerenjem ovog parametra možete pratiti stanje pacijenta, pravovremeno povećati učinkovitost liječenja, izbjeći moguće komplikacije.

Što određuje tjelesnu temperaturu

Pored infektivnih infekcija i drugih spoljnih faktora (na primer, hipotermije ili pregrevanja), mnogi faktori utiču na telesnu temperaturu. Vidjet ćete različite brojeve na termometru, mjerenje temperature na površini kože (u pazuhu ili u preponskom naboru) ili na jedan od unutarnjih načina (oralno ili rektalno). Pored lokacije mjerenja, indikator utječe na:

• vreme manipulacije (ujutro / uveče);
• starost pacijenta;
• menstrualnog ciklusa kod žena.

Normalna telesna temperatura

Fiziološki pokazatelji normalne temperature ljudskog tijela mogu varirati između 36,3 - 37,3 ° C. Norma od 36,6 ° C, na koju smo se navikli još od djetinjstva, ustanovljena je za mjerenje u aksilarnom području, zbog svojih individualnih karakteristika, može odstupati od 36,4 do 37,0 ° C. Prosečna rektalna temperatura (u rektumu) je 37,3-37,7 ° C; temperaturna područja za oralno mjerenje, smatra se zdravim pokazateljima - 36,8 - 37,2 ° C.

Minimalna temperatura ljudskog tela

Ljudsko tijelo je bolje prilagođeno hipotermiji nego povećanju temperature. Odstupanje od norme u smjeru donje granice do 35 ° C popraćeno je teškom slabošću, nakon spuštanja na 29 ° C osoba gubi svijest. Najniža zabeležena brzina u kojoj je život pacijenta sa hladnim hlađenjem bio sačuvan je 14.9 ° C. Smrt se, po pravilu, događa kada se dostigne oznaka od 25 ° C.

Kritična temperatura

Sa povećanjem temperature žrtve od pregrijavanja do apsolutne skale iznad 42 ° C i nemogućnosti smanjenja indikatora, vjerovatnoća smrti je visoka. Zabeležen je slučaj kada je pacijent preživeo pregrevanje do 46,5 ° C. Donja granica u nekim slučajevima može dostići 25-26 ° C. Kada je hipertermija - povećanje indikatora na 42 ° C i više - dolazi do gubitka svijesti, halucinacija, zabluda. U ovom slučaju, život pacijenta je u velikoj opasnosti, stoga je neophodno sniziti taj biometrijski indeks na bilo koji raspoloživi način.

Kolika je izmjerena temperatura

U SI sistemu (međunarodni sistem jedinica) usvojene su dvije osnovne jedinice za mjerenje temperaturnih indikatora - stupanj Celzijusa i stupanj Kelvin. Temperatura tela u medicini se meri na skali Celzijusa, na kojoj je nula jednaka t zamrzavanja vode, a sto stepeni je stanje njegovog ključanja.

Instrumenti za merenje temperature

U termometriji se koristi poseban mjerni uređaj - termometar za mjerenje tjelesne temperature. Ovi uređaji se nazivaju i termometri. Izrađeni su od različitih materijala (staklo, plastika), imaju svoje specifičnosti i princip rada (kontakt, beskontaktni; digitalni, živa, infracrveni), greška mjerenja. Svaki tip ovih uređaja ima svoje prednosti i nedostatke.

Klasifikacija instrumenata

Osnovni princip klasifikacije termometara za mjerenje temperature tijela je princip rada ovih mjernih uređaja. Prema tome, oni se dijele na:

• živa;
• digitalni;
• infracrveno (za beskontaktno mjerenje).

Merkurni termometri su napravljeni od stakla, rade na principu širenja žive u njihovom staklenom rezervoaru. Kada se zagreva iz tela, kolona žive se pomera po skali, dostižući oznaku koja odgovara t. Ova metoda određivanja temperaturnih karakteristika pomaže u postizanju visoke tačnosti rezultata mjerenja, greška stvarne temperature pri korištenju ovog tipa termometara je samo 0,1 stupnjeva.

Uz prednosti - pristupačnost, širok spektar primjene, trajnost, dobivanje točnih mjerenja - tekući termometri sa živom imaju značajne nedostatke:

• krhkost tijela;
• toksičnost žive (postoji rizik od trovanja ako slučajno oštetite rezervoar žive ili razbijete termometar);
• trajanje merenja (do 10 minuta).

Digitalni, elektronski termometri su u širokoj upotrebi. Mogu imati drugačiji izgled, tijelo je od plastike, a temperatura se određuje radom termodinamičkog senzora. Elektronski termometri su sigurniji od žive, oni pomažu da se dobije brzi rezultat merenja (u roku od jednog minuta), međutim, tačnost očitavanja ovih uređaja značajno gubi živinske termometre.

Infracrveni uređaji za merenje temperature ne zahtevaju direktan kontakt sa telom, vreme potrebno za merenje temperature traje nekoliko sekundi. Poseban senzor prikazuje digitalnu infracrvenu sliku, uređaj zahtijeva podešavanje, daje grešku od oko 0,2 stupnja, je skup i često se koristi u slučajevima kada pacijent ne može biti poremećen.

Posebno za bebe koje dugo ne mogu da se odmaraju, izmislili su termometre, bradavice, prerušene u običnu dudu. Napravljeni su od silikona, trajanje mjerenja je oko pet minuta, ali to ne donosi nikakvu neugodnost djetetu. Odstupanje od tačnih podataka može da dostigne 0,3 stepena.

Gdje mjeriti temperaturu

Nemaju svi delovi tela isti indikator, zato postoje različiti načini merenja temperature. Da bi se dobilo precizno određivanje stanja tijela, ovaj biometrijski indikator određuje:

• aksilarni (termometar postavljen i drži radni kraj u pazuhu);
• oralno (merenje se vrši uklanjanjem nivoa toplotnog zračenja u ustima);
• rektalno (u rektumu);
• u preponskim naborima;
• u vagini žene.

Kako mjeriti

U različitim šupljinama i područjima, indikator temperature se mjeri prema određenim pravilima. Važno je provjeriti tehničko stanje uređaja koji koristite - zamijeniti bateriju u digitalni termometar, ako je potrebno, podesiti infracrvenu, provjeriti integritet žive. Ako sumnjate u pouzdanost rezultata - na primjer, čelo djeteta je vruće, a uređaj pokazuje normalnu temperaturu, ponovite postupak ili izmjerite indikator na drugom dijelu tijela.

Mercury thermometer

Pre upotrebe živinog termometra, potrese se da se kolona žive dovede na minimalnu vrednost na skali manjoj od 35 ° C. Uređaj mora biti suv i čist, ako mjerite usmeno ili rektalno, neophodan uslov za upotrebu termometra je njegova preliminarna dezinfekcija. Za staklene termometre kako bi se izbjegla njihova oštećenja, postoje pravila za pažljivo čuvanje u slučaju.

Prilikom izvođenja postupka u pazuhu, uređaj se održava u ravnoteži, čvrsto pritisnut na tijelo u potrebnom vremenu. Kod oralnog mjerenja uređaj se stavlja ispod jezika, čvrsto je zatvoren, disanje se provodi kroz nos. Tokom rektalne metode merenja, pacijent se postavlja u ležećem položaju sa strane, termometar se ubacuje kroz sfinkter u rektum i drži dva do tri minuta.

Vreme za merenje telesne temperature sa živinim termometrom

Kada se koriste kontaktni termometri, čiji je tip žive, važno je vreme tokom kojeg se vrši merenje. U zavisnosti od mjesta mjerenja, to je:

• 5-10 minuta za aksilarnu metodu;
• 2-3 minuta za rektalno;
• 3-5 minuta - za oralnu upotrebu.

Elektrotermometar

Digitalni mjerni alati moraju se koristiti kada želite točne i brze rezultate. Funkcija zvučnog signala, koji se isporučuje s elektrotermometrima, olakšava praćenje termometrije, jer obavještava korisnika da je proces mjerenja završen. Oni proizvode takozvane instant termometre, koji zbog visoke osetljivosti termoelementa daju rezultat za 2-3 sekunde.

Daljinsko mjerenje temperature

Merenje očitavanja temperature na rastojanju je pogodna karakteristika infracrvenih termometara. Ovi uređaji su rezultat razvoja visokotehnološkog laboratorija, koji određuje kvalitet njihovog rada i tačnost dobijenih podataka. Nemaju štetnog uticaja na organizam, a pogodni su i za imobilizirane pacijente i za djecu u stalnom pokretu.

Algoritam mjerenja

Koristeći ispravan algoritam za merenje telesne temperature, smanjit ćete utjecaj vanjskih faktora, moći ćete pravovremeno pratiti promjene toplinskih indikatora, čime se ubrzava proces oporavka pacijenta. Na bilo koji način i upotrebom bilo kojeg tipa kontaktnog termometra, slijedite pravila higijene i dezinfekciju samih uređaja. Algoritam primjene živinog termometra:

1. Dobro operite ruke.
2. Uklonite uređaj iz kućišta.
3. Nježno, ali čvrsto ga protresite kažiprstom na rezervoaru.
4. Pobrinite se da je stupac žive ispao ispod 35 ° C.
5. Mjera.
6. Dezinficirajte termometar nakon završetka postupka.
7. Snimite svoje nalaze.

Merenje telesne temperature u pazuhu

Pridržavajući se sledećeg algoritma, razumećete kako da izmerite temperaturu u pazuhu bilo kojim termometrom da biste dobili tačnu vrednost i da ne koristite drugi metod:

• mjerenja provode nekoliko puta dnevno, u redovnim intervalima;
• čvrsto pritisnite termometar na telo da biste izbegli slobodan položaj termometra;
• zadrži fiksni položaj tela tokom postupka;
• u pisanoj formi, zabeležite gornju i donju cifru tokom dana.

Pod pazuhom za merenje

Fizička osetljivost desnih i levih pazuha je ista, tako da nije bitno koji ćete koristiti za merenje indikatora temperature. Ako želite, možete ukloniti vrijednost s desne i lijeve strane nekoliko puta kako biste bili sigurni da ćete dobiti iste podatke kao rezultat. Ako sumnjate u ispravnost rezultata, uvijek možete izmjeriti temperaturu u drugom osjetljivom području, na primjer u području prepona.

U ustima

Odgovor na pitanje kako pravilno mjeriti temperaturu u ustima leži u dvije glavne točke - položaju termometra i vremenu mjerenja. Postavite uređaj ispod vrha jezika, čvrsto ga pritisnite i zatvorite usta. Da biste dobili podatke, držite ovu poziciju dvije ili tri minute, dišite kroz nos, glatko i mirno. Pre izvođenja postupka obavezno tretirajte termometar dezinfekcionom krpom.

Obrada termometra

Čisti, dezinfikovani termometar je važan uslov za dobijanje tačnih podataka prilikom merenja indikatora. Tretman uređaja treba obaviti nakon svake procedure, kod kuće, to se može uraditi uz pomoć salveta natopljenih u bilo koju dezinfekcionu kompoziciju alkohola. Nakon dezinfekcije uređaj se obriše suvim i stavi u kućište za skladištenje.

Video