Termometr - bu joriy haroratni o'lchash uchun mo'ljallangan yuqori aniqlikdagi qurilma. Sanoatda termometr suyuqliklar, gazlar, qattiq va quyma mahsulotlar, eritmalar va boshqalarning haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Termometrlar, ayniqsa, ko'pincha sanoatda qo'llaniladi, bu erda to'g'ri oqim uchun xom ashyoning haroratini bilish muhimdir. texnologik jarayonlar, yoki boshqaruv elementlaridan biri sifatida tayyor mahsulotlar. Bular kimyo, metallurgiya, qurilish, qishloq xoʻjaligi sanoati, shuningdek, oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqarish korxonalaridir.

Kundalik hayotda termometrlardan turli maqsadlarda foydalanish mumkin. Misol uchun, yog'och va uchun tashqi termometrlar mavjud plastik derazalar, xona termometrlari, vannalar va saunalar uchun termometrlar. Siz suv, choy, hatto pivo va sharob uchun termometrlarni sotib olishingiz mumkin. Akvariumlar uchun termometrlar, tuproq uchun maxsus termometrlar va inkubatorlar mavjud. Uchun termometrlar muzlatgichlar, muzlatgichlar va podvallar va podvallar.
Termometrni o'rnatish, qoida tariqasida, texnologik jihatdan qiyin emas. Biroq, shuni unutmasligimiz kerakki, faqat barcha qoidalarga muvofiq amalga oshiriladigan termometrni o'rnatish uning ishlashining ishonchliligi va mustahkamligini kafolatlaydi. Bundan tashqari, termometrning inertial qurilma ekanligini hisobga olish kerak, ya'ni. uning ko'rsatkichlarini o'rnatish vaqti talab qilinadigan aniqlikka qarab taxminan 10-20 minut. Shuning uchun, termometr paketdan olib tashlangan yoki o'rnatilgan paytda uning ko'rsatkichini o'zgartirishini kutmang.
tomonidan dizayn xususiyatlari ajratish quyidagi turlar termometrlar:

Suyuq termometr deyarli hamma joyda ko'rish mumkin bo'lgan bir xil shisha termometrdir. Suyuq termometrlar ham maishiy, ham texnik bo'lishi mumkin (masalan, TTG termometri texnik suyuqlik termometridir). Suyuq termometr eng oddiy sxema bo'yicha ishlaydi - harorat o'zgarganda, termometr ichidagi suyuqlik hajmi o'zgaradi va harorat ko'tarilganda suyuqlik kengayadi va yuqoriga ko'tariladi, pasayganda esa aksincha. Suyuq termometrlar odatda alkogol yoki simobdan foydalanadi.

Manometrik termometrlar gazlar, bug'lar va suyuqliklarning haroratini masofadan o'lchash va qayd etish uchun mo'ljallangan. Ba'zi hollarda bosim o'lchagichli termometrlar signalni elektr signaliga aylantiradigan va haroratni nazorat qilish imkonini beruvchi maxsus qurilmalar bilan amalga oshiriladi.

Manometrik termometrlarning ishlashi yopiq hajmdagi ishchi moddaning bosimining haroratga bog'liqligiga asoslanadi. Ishlaydigan moddaning holatiga qarab gaz, suyuqlik va kondensatsiya termometrlari farqlanadi.

Strukturaviy ravishda ular bosim o'lchagichga kapillyar bilan bog'langan silindrdan tashkil topgan muhrlangan tizimdir. Termal tsilindr o'lchov ob'ektiga botiriladi va ishlaydigan moddaning harorati o'zgarganda, yopiq tizimdagi bosim o'zgaradi, bu kapillyar naycha orqali bosim o'lchagichga uzatiladi. Maqsadga qarab, manometrik termometrlar o'z-o'zidan yoziladigan, ko'rsatuvchi yoki o'lchovlarni masofadan uzatish uchun o'rnatilgan konvertorlar bilan masshtabsiz bo'lishi mumkin.

Ushbu termometrlarning afzalligi ularni portlovchi ob'ektlarda ishlatish imkoniyatidir. Kamchiliklarga past haroratni o'lchash aniqligi sinfi (1,5, 2,5), tez-tez davriy tekshirish zarurati, ta'mirlashning murakkabligi, katta o'lchamlar termal silindr.

Gaz manometrik termometrlari uchun termometrik modda azot yoki geliydir. Bunday termometrlarning o'ziga xos xususiyati termal tsilindrning juda katta o'lchamlari va natijada sezilarli o'lchov inertsiyasidir. Haroratni o'lchash diapazoni -50 dan +600 ° C gacha, termometr shkalasi bir xil.

Suyuq manometrik termometrlar uchun termoelektrik modda simob, toluol, propil spirti va boshqalar hisoblanadi. Suyuqlikning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli bunday termometrlar gaz termometrlariga qaraganda kamroq inertialdir, lekin kuchli harorat o'zgarishi bilan. muhit qurilmalarning xatosi yuqoriroq, buning natijasida suyuq manometrik termometrlar uchun sezilarli kapillyar uzunligi bilan kompensatsiya moslamalari qo'llaniladi. Haroratni o'lchash diapazoni (simob to'ldirish bilan) -30 dan +600 ° C gacha, termometr tarozilari bir xil. Kondensatsiyali manometrik termometrlarda past qaynaydigan suyuqliklar: propan, etil efir, aseton va boshqalar ishlatiladi. Termosilindr 70% gacha to'ldiriladi, qolgan qismini termoelektrik moddaning bug'i egallaydi.

Kondensatsiya termometrlarining ishlash printsipi past qaynayotgan suyuqlikning to'yingan bug' bosimining haroratga bog'liqligiga asoslanadi, bu termometr ko'rsatkichlariga atrof-muhit haroratining o'zgarishi ta'sirini yo'q qiladi. Ushbu termometrlarning termal tsilindrlari juda kichik, natijada bu termometrlar barcha manometrik termometrlarning eng kichik inertsiyasiga ega. Bundan tashqari, to'yingan bug 'bosimining haroratga nochiziqli bog'liqligi tufayli kondensatsiya manometrik termometrlari yuqori sezuvchanlikka ega. Haroratni o'lchash diapazoni -50 dan +350 ° C gacha, termometr shkalasi bir xil emas.

Qarshilik termometri tufayli ishlaydi ma'lum mulk harorat o'zgarganda jismlar elektr qarshiligini o'zgartiradi. Bundan tashqari, metall termometrlarda qarshilik harorat oshishi bilan deyarli chiziqli ravishda oshadi. Yarimo'tkazgichli termometrlarda qarshilik, aksincha, pasayadi.

Metall qarshilik termometrlari elektr izolyatsiya qiluvchi korpusga joylashtirilgan nozik mis yoki platina simdan tayyorlanadi.

Termoelektrik termometrlarning ishlash printsipi ikkita o'xshash bo'lmagan o'tkazgichning xususiyatiga asoslanadi, ularning ulanish joyi, ulanish joyi qizdirilganda termoelektromotor kuch hosil qiladi. Bunday holda, o'tkazgichlar termoelektrodlar deb ataladi va butun tuzilish termojuft deb ataladi. Shu bilan birga, termojuftning termoelektromotor kuchining kattaligi termoelektrodlar tayyorlangan materialga va issiq va sovuq birikmalar orasidagi harorat farqiga bog'liq. Shuning uchun, issiq o'tish joyining harorati o'lchanganda, sovuq o'tish joylarining harorati barqarorlashtiriladi yoki uning o'zgarishi uchun tuzatish kiritiladi.

Bunday qurilmalar haroratni masofadan turib - bir necha yuz metr masofada o'lchash imkonini beradi. Shu bilan birga, boshqariladigan xonada faqat juda kichik haroratga sezgir sensor, boshqa xonada esa indikator mavjud.

Ular ma'lum bir harorat haqida signal berish va unga erishilganda mos keladigan uskunani yoqish yoki o'chirish uchun mo'ljallangan. Elektr kontaktli termometrlar turli xil laboratoriya, sanoat, energetika va boshqa qurilmalarda -35 dan +300 ° C gacha doimiy haroratni saqlash tizimlarida qo'llaniladi.

Elektr kontaktli termometrlar buyurtma asosida ishlab chiqariladi texnik xususiyatlar korxonalar. Bunday termometrlar tizimli ravishda 2 turga bo'linadi:

- o'zgaruvchan, qo'lda o'rnatiladigan kontakt haroratiga ega termometrlar,

— Doimiy yoki belgilangan kontakt haroratiga ega termometrlar. Bular termal kontaktorlar deb ataladi.

Raqamli termometrlar juda aniq, yuqori tezlikda zamonaviy qurilmalar. Raqamli termometrning asosi modulyatsiya printsipi asosida ishlaydigan analog-raqamli konvertordir. Raqamli termometrning parametrlari butunlay o'rnatilgan sensorlarga bog'liq.

Kondensatsiya termometrlari past qaynayotgan suyuqlikning to'yingan bug' bosimining haroratga bog'liqligidan foydalangan holda ishlaydi. Ushbu qurilmalar boshqa an'anaviy termometrlarga qaraganda yuqori sezuvchanlikka ega. Biroq, bug' bosimining etil efir, metilxlorid, etilxlorid, aseton kabi ishlatiladigan suyuqliklarga bog'liqligi chiziqli bo'lmaganligi sababli, termometr shkalasi notekis chiziladi.

Gaz termometri cheklangan makonda qizdirilganda erkin kengayish imkoniyatidan mahrum bo'lgan termometrik moddaning harorati va bosimi o'rtasidagi bog'liqlik printsipi asosida ishlaydi.

Uning ishi ishlatiladigan sezgir elementlarning plitalari ishlab chiqarilgan moddalarning termal kengayishidagi farqlarga asoslanadi. Bimetalik termometrlar dengiz va daryo kemalarida, sanoatda, atom elektr stantsiyalarida, suyuq va gazsimon muhitdagi haroratni o'lchash uchun keng qo'llaniladi.

Bimetalik termometr ikkita yupqa metall chiziqdan, masalan, mis va temirdan iborat bo'lib, ular qizdirilganda tengsiz kengayadi. Lentalarning tekis yuzalari bir-biriga mahkam bog'langan, ikkita lentaning bimetalik tizimi spiralga o'ralgan va bunday spiralning uchlaridan biri qattiq mahkamlangan. Spiralni sovutganda yoki qizdirganda, turli metallardan yasalgan lentalar turli darajada siqiladi yoki kengayadi. Natijada, spiral yoki burishadi yoki ochiladi. Spiralning erkin uchiga biriktirilgan ko'rsatgich o'lchov natijalarini ko'rsatadi.

KVARTS TERMOMETRLARI

Kvarts termometrlari piezoelektrik kvartsning rezonans chastotasining haroratga bog'liqligi asosida ishlaydi. Kvarts termometrlarining muhim kamchiliklari ularning inertsiyasi bo'lib, u bir necha soniyaga etadi va 100oS dan yuqori haroratlarda ishlayotganda beqarorlikdir.

Termometrlarning ko'p turlari mavjud. Har bir turning o'ziga xos xususiyatlari va afzalliklari bor. Eng mashhur hisoblagichlardan biri gaz termometridir. Ushbu qurilma amaliyligi va ishlashda chidamliligi bilan ajralib turadi. Ushbu qurilmalar asosan shisha yoki kvartsdan tayyorlanadi, shuning uchun u o'lchaydigan harorat past yoki juda yuqori bo'lmasligi kerak. Zamonaviy modellar oldingilaridan farq qiladi, ammo yangi qurilmalarning ishlashida tub o'zgarishlar yo'q.

Xususiyatlari

Gaz termometri manometrning analogidir (bosim o'lchagich). Doimiy hajm o'lchagichlar ko'pincha ishlatiladi. Bunday qurilmalarda gaz harorati bosimga qarab o'zgaradi. Bunday termometrning chegarasi 1300 K. Termometrning taqdim etilgan turlari keng talabga ega. Bundan tashqari, on zamonaviy bozor yangi, takomillashtirilgan modellar taqdim etilgan.

Gaz termometrining ishlash printsipi suyuqlik o'lchagich bilan bir xil va qizdirilganda suyuqlikning kengayish ta'siriga asoslanadi, ishchi modda sifatida faqat inert gaz ishlatiladi.

Afzalliklar

Qurilma 270 dan 1000 darajagacha bo'lgan haroratni o'lchash imkonini beradi. Qurilmaning yuqori aniqligini ham ta'kidlash kerak. Gaz termometri bor kuchli nuqta- ishonchlilik. Qurilmalarning narxi ancha mos keladi, lekin narx ishlab chiqaruvchiga va qurilmaning sifatiga bog'liq bo'ladi. Qurilmani sotib olayotganda, pulni tejamaslik va ishlashda aniq bo'ladigan va iloji boricha uzoq va samarali xizmat qiladigan haqiqatan ham yuqori sifatli variantni sotib olish yaxshiroqdir.

Qo'llash doirasi

Gaz hisoblagichi moddalarning haroratini aniqlash uchun ishlatiladi. Ixtisoslashgan laboratoriyalarda foydalanish mumkin. Eng aniq natija modda geliy yoki vodorod bo'lganda ko'rsatiladi. Ushbu turdagi termometr boshqa qurilmalarning ish faoliyatini o'lchash uchun ham ishlatiladi.

Virusli koeffitsient uchun doimiy hajmli gaz termometrlari ko'pincha ishlatiladi. Ushbu turdagi termometr ikki tomonlama qurilma yordamida nisbiy o'lchovlar uchun ham ishlatilishi mumkin.

Gaz termometri asosan ma'lum moddalarning haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu qurilma fizika va kimyo sohalarida keng talabga ega. Yuqori sifatli gaz termometridan foydalanganda ko'rsatkichlarning yuqori aniqligi kafolatlanadi. Bunday harorat o'lchagichni ishlatish juda oson.

Yunon tilidan tarjima qilingan "issiqlikni o'lchash" degan ma'noni anglatadi. Termometrni ixtiro qilish tarixi 1597 yilda Galiley suvning qizish darajasini aniqlash uchun termoskop - lehimli trubkali sharni yaratganidan boshlanadi. Ushbu qurilmada o'lchov yo'q edi va uning ko'rsatkichlari atmosfera bosimiga bog'liq edi. Ilm-fan rivojlanishi bilan termometr o'zgardi. Suyuq termometr haqida birinchi marta 1667 yilda eslatib o'tilgan va 1742 yilda shved fizigi Selsiy shkalasi bo'lgan termometrni yaratdi, unda 0 nuqtasi suvning muzlash nuqtasiga, 100 esa qaynash nuqtasiga to'g'ri keladi.

Biz ko'pincha tashqi havo harorati yoki tana haroratini aniqlash uchun termometrdan foydalanamiz, ammo termometrdan foydalanish bu bilan cheklanmaydi. Bugungi kunda ko'plab usullar mavjud haroratni o'lchash moddalar va zamonaviy termometrlar hali ham takomillashtirilmoqda. Keling, harorat o'lchagichlarning eng keng tarqalgan turlarini tasvirlaylik.

Ushbu turdagi termometrning ishlash printsipi qizdirilganda suyuqlikning kengayish ta'siriga asoslangan. Simobni suyuqlik sifatida ishlatadigan termometrlar ko'pincha tibbiyotda tana haroratini o'lchash uchun ishlatiladi. Simobning toksikligiga qaramay, undan foydalanish boshqa suyuqliklarga nisbatan haroratni aniqroq aniqlash imkonini beradi, chunki simobning kengayishi chiziqli qonunga muvofiq sodir bo'ladi. Meteorologiyada spirtli termometrlardan foydalaniladi. Bu, birinchi navbatda, simobning 38 ° C da qalinlashishi va undan ortiq o'lchash uchun mos emasligi bilan bog'liq. past haroratlar. Suyuq termometrlarning o'rtacha diapazoni 30 ° C dan + 600 ° C gacha, aniqligi esa darajaning o'ndan biridan oshmaydi.

Gaz termometri

Gaz termometrlari suyuq termometrlar bilan bir xil printsip asosida ishlaydi, faqat ular ishlaydigan modda sifatida inert gazdan foydalanadilar. Ushbu turdagi termometr bosim o'lchagichga (bosimni o'lchash moslamasi) o'xshash bo'lib, uning shkalasi harorat birliklarida graduslidir. Gaz termometrining asosiy afzalligi - mutlaq nolga yaqin haroratni o'lchash qobiliyati (uning diapazoni 271 ° C dan +1000 ° C gacha). Maksimal erishish mumkin bo'lgan o'lchov aniqligi 2 * 10 -3 ° S. Gaz termometrining yuqori aniqligini olish qiyin ishdir, shuning uchun bunday termometrlar laboratoriya o'lchovlarida ishlatilmaydi, lekin moddaning haroratini birlamchi aniqlash uchun ishlatiladi.

Ushbu turdagi termometr gaz va suyuq termometrlarga o'xshash tarzda ishlaydi. Moddaning harorati metall spiral yoki bimetal lentaning kengayishiga qarab belgilanadi. Mexanik termometr juda ishonchli va ulardan foydalanish oson. Mustaqil qurilmalar sifatida bunday termometrlar keng qo'llanilmaydi va hozirda asosan avtomatlashtirish tizimlarida signalizatsiya va haroratni nazorat qilish uchun asboblar sifatida qo'llaniladi.

Elektr termometri (qarshilik termometri)

Elektr termometrining ishlashi o'tkazgich qarshiligining haroratga bog'liqligiga asoslanadi. Metalllarning qarshiligi harorat oshishi bilan chiziqli ravishda oshadi, shuning uchun bu turdagi termometrlarni yaratish uchun metallar ishlatiladi. Yarimo'tkazgichlar, metallar bilan solishtirganda, katta o'lchov aniqligini ta'minlaydi, ammo ular asosidagi termometrlar shkalani kalibrlash bilan bog'liq qiyinchiliklar tufayli amalda ishlab chiqarilmaydi. Qarshilik termometrlarining diapazoni to'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan metallga bog'liq: masalan, mis uchun -50 °C dan +180 °C gacha, platina uchun esa -200 °C dan +750 °C gacha. Elektr termometrlari ishlab chiqarishda, laboratoriyalarda va tajriba stendlarida harorat sensori sifatida o'rnatiladi. Ular ko'pincha boshqa o'lchash asboblari bilan birga paketlanadi

Termojuft deb ham ataladi. Termojuft 1822 yilda kashf etilgan Seebek effekti asosida haroratni o'lchaydigan ikki xil o'tkazgich o'rtasidagi kontaktdir. Bu ta'sir, ular o'rtasida harorat gradienti mavjud bo'lganda, ikkita o'tkazgich o'rtasidagi aloqada potentsial farqning paydo bo'lishidan iborat. Shunday qilib, harorat o'zgarganda, kontakt o'tishni boshlaydi elektr toki. Termojuft termometrlarining afzalligi dizaynning soddaligi, keng o'lchov diapazoni va ulanish joyini erga ulash qobiliyatidir. Shu bilan birga, kamchiliklar ham mavjud: termojuft korroziyaga va boshqalarga sezgir. kimyoviy jarayonlar vaqt o'tishi bilan. Nobel metallardan va ularning qotishmalaridan - platina, platina-rodiy, palladiy, oltindan tayyorlangan elektrodli termojuftlar maksimal aniqlikka ega. Termojuft yordamida haroratni o'lchashning yuqori chegarasi 2500 °C, pastki chegarasi -100 °C atrofida. Termojuft sensorining o'lchov aniqligi 0,01 °C ga yetishi mumkin. Termojuft asosidagi termometr ishlab chiqarishdagi nazorat va monitoring tizimlarida, shuningdek, suyuq, qattiq, donador va g'ovakli moddalarning haroratini o'lchashda ajralmas hisoblanadi.

Optik tolali termometr

Optik tolali ishlab chiqarish texnologiyalarining rivojlanishi bilan uni qo'llashning yangi imkoniyatlari paydo bo'ldi. Optik tolali sensorlar turli xil o'zgarishlarga yuqori sezuvchanlik ko'rsatadi tashqi muhit. Toladagi harorat, bosim yoki kuchlanishning eng kichik o'zgarishi undagi yorug'likning tarqalishining o'zgarishiga olib keladi. Optik tolali harorat sensorlari ko'pincha sanoat xavfsizligini ta'minlash, yong'indan ogohlantirish va yonuvchan va yong'inga chidamli konteynerlarning mahkamligini nazorat qilish uchun ishlatiladi. zaharli moddalar, qochqinlarni aniqlash va boshqalar Bunday sensorlarning diapazoni +400 °C dan oshmaydi va maksimal aniqlik 0,1 °C ni tashkil qiladi.

Infraqizil termometr (pirometr)

Oldingi barcha turdagi termometrlardan farqli o'laroq, bu kontaktsiz qurilma. Pirometrlar va ularning xususiyatlari haqida veb-saytimizda alohida bo'limda o'qishingiz mumkin. Texnik pirometr 100 °C dan 3000 °C gacha bo'lgan haroratni bir necha daraja aniqlik bilan o'lchashga qodir. Infraqizil termometrlar nafaqat ishlab chiqarish sharoitida qulay. Ular tana haroratini o'lchash uchun tobora ko'proq foydalanilmoqda. Bu simob analoglari bilan solishtirganda pirometrlarning ko'plab afzalliklari bilan bog'liq: foydalanish xavfsizligi, yuqori aniqlik, haroratni o'lchash uchun minimal vaqt.

Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, endi hayotni ushbu universal va almashtirib bo'lmaydigan qurilmasiz tasavvur qilish qiyin. Oddiy termometrlarni kundalik hayotda topish mumkin: ular dazmoldagi haroratni saqlash uchun ishlatiladi, kir yuvish mashinasi, muzlatgich, atrof-muhit haroratini o'lchash. Inkubatorlarda, issiqxonalarda, quritish kameralarida va ishlab chiqarishda yanada murakkab sensorlar o'rnatiladi.

Termometr yoki harorat sensorini tanlash uni ishlatish doirasiga, o'lchov diapazoniga, o'qishning aniqligiga, umumiy o'lchamlar. Qolganiga kelsak, barchasi sizning tasavvuringizga bog'liq.

Ideal gaz holati tenglamasi

termometrik miqdor sifatida qabul qilish imkonini beradi p, yoki V, bu katta aniqlik bilan o'lchanishi mumkin.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, etarli darajada kam uchraydigan gazlar idealga juda yaqin. Shuning uchun ularni bevosita termometrik jism sifatida olish mumkin.

Shu tarzda biz ideal gaz harorati shkalasiga erishamiz. Ideal gaz harorati - bu siyrak gaz bilan to'ldirilgan gaz termometri bilan o'lchanadigan harorat. Ideal gaz harorati shkalasining barcha empirik harorat shkalalaridan afzalligi shundaki, tajriba shuni ko'rsatadiki, harorat T, formula (4) bo'yicha aniqlanadi, gaz termometrining rezervuari to'ldirilgan gazning kimyoviy tabiatiga juda kam bog'liq. Xuddi shu tananing haroratini o'lchashda turli xil gaz termometrlarining ko'rsatkichlari bir-biridan juda kam farq qiladi.

Amalda gaz termometri odatda quyidagicha amalga oshiriladi: gaz hajmi V doimiy saqlanadi, keyin o'lchangan bosim harorat ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladi p.

Bu holatda mos yozuvlar uchun Charlz qonuni quyidagi shaklga ega bo'ladi:

Qayerda p 1 - muzning erish haroratida idealga yaqin bo'lgan ma'lum bir gaz massasining bosimi T 1 ; r 2 - suvning qaynash nuqtasidagi bosim T 2 .

Harorat darajasi, ta'rifga ko'ra, ko'rsatilgan haroratlar orasidagi farq 100 ga teng bo'lishi uchun tanlanishi mumkin, ya'ni.

Bosim borligi eksperimental tarzda aniqlangan r 2 dan 1,3661 marta katta r 1. Shuning uchun, hisoblash uchun T 2 va T 1 bizda ikkita tenglama mavjud: K va . Yechim ularga beradi T 1 =273,15 K; T 2 =373,15 K.

Jismning haroratini aniqlash uchun u gaz termometri bilan aloqa qiladi va issiqlik muvozanati o'rnatilgandan so'ng bosim o'lchanadi. r termometrdagi gaz. Bunday holda, tana harorati formula bo'yicha aniqlanadi

Shundan kelib chiqadiki, qachon T=0 r=0. Nol bosimga mos keladigan harorat ideal gaz mutlaq nol, mutlaq noldan o'lchangan harorat esa mutlaq harorat deb atalgan. Bu yerda ekstrapolyatsiya asosida absolyut nol harorat tushunchasi kiritilgan. Haqiqatda, biz mutlaq nolga yaqinlashganda, ideal gazlar qonunlaridan tobora ko'proq sezilarli og'ishlar kondensatsiyalana boshlaydi; Mutlaq nol harorat mavjudligining qat'iy isboti termodinamikaning ikkinchi qonuniga asoslanadi.



Kelvin shkalasi

(mutlaq termodinamik harorat shkalasi)

SI harorat shkalasini suvning uchlik nuqtasi bo'lgan bitta mos yozuvlar nuqtasi bilan aniqlashga rozi bo'ldi. Mutlaq termodinamik harorat shkalasi yoki Kelvin shkalasida, ta'rifga ko'ra, bu nuqtaning harorati aniq 273,16 K deb taxmin qilinadi.

Raqamli qiymatning bunday tanlovi, agar siz ideal gazga ega gaz termometridan foydalansangiz, muzning normal erish nuqtalari va suvning qaynash nuqtasi orasidagi bo'shliq eng yuqori aniqlik bilan 100 K bo'lishi uchun qilingan. Bu Kelvin shkalasining ikkita mos yozuvlar nuqtasi bilan ilgari ishlatilgan shkala bilan uzluksizligini o'rnatadi. O'lchovlar shuni ko'rsatdiki, tavsiflangan shkala bo'yicha muz va qaynoq suvning normal erish nuqtalarining harorati mos ravishda taxminan 273,15 va 373,15 K ni tashkil qiladi.

Shu tarzda belgilangan harorat shkalasi termometrik moddaning individual xususiyatlariga bog'liq emas.

Mutlaq termodinamik harorat T, bu shkala bo'yicha o'lchanadi, molekulalarning xaotik harakati intensivligining o'lchovidir va ichki energiyaning monotonik funktsiyasidir. Ideal gaz uchun u ichki energiya bilan bevosita bog'liq ().

U "termodinamik" nomini oldi, chunki u termodinamikaning ikkinchi qonuni asosida sof termodinamik hisob-kitoblardan butunlay mustaqil ravishda olinishi mumkin.

Absolyut termodinamik shkala fizikada asosiy harorat shkalasi hisoblanadi. Gaz termometri mos keladigan harorat oralig'ida bu o'lchov ideal gaz harorati shkalasidan deyarli farq qilmaydi.

Tselsiy shkalasi bo'yicha harorat ( t, ) bilan bog‘langan T(K da) tenglik

Bundan tashqari, K.

Termometrlarning turlari

Haroratni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin emas. Shuning uchun termometrlarning ta'siri haroratga bog'liq bo'lgan turli xil jismoniy hodisalarga asoslanadi: suyuqliklar, gazlar va qattiq jismlarning termal kengayishi, gaz yoki to'yingan bug' bosimining harorat bilan o'zgarishi, elektr qarshilik, termo-emf, magnit sezuvchanlik va boshqalar.

Haroratni o'lchash uchun barcha asboblarning asosiy komponentlari termometrik xususiyat amalga oshiriladigan sezgir element va unga bog'liq. metr(bosim o'lchagich, potansiyometr, o'lchash ko'prigi, millivoltmetr va boshqalar).

Zamonaviy termometriyaning standarti doimiy hajmdagi gaz termometridir (termometrik miqdor bosimdir). Gaz termometrlari yordamida harorat keng diapazonda o'lchanadi: 4 dan 1000 K gacha. Gaz termometrlari odatda asosiy qurilmalar sifatida ishlatiladi, ularga qarshi bevosita tajribalarda ishlatiladigan ikkilamchi termometrlar kalibrlanadi.

Ikkilamchi termometrlardan suyuq termometrlar, qarshilik termometrlari va termoelementlar (termojuftlar) eng keng tarqalgan.

Suyuq termometrlarda termometrik tana odatda simob yoki etil spirtidir. Odatda, suyuq termometrlar 125 dan 900 K gacha bo'lgan harorat oralig'ida qo'llaniladi. O'lchangan haroratlarning pastki chegarasi suyuqlikning xususiyatlari, yuqori chegarasi kapillyar shishaning xususiyatlari bilan belgilanadi.

Qarshilik termometrlarida termometrik tana metall yoki yarimo'tkazgich bo'lib, uning qarshiligi harorat bilan o'zgaradi. Qarshilikning harorat bilan o'zgarishi ko'prik sxemalari yordamida o'lchanadi (rasmga qarang). Metalldan tayyorlangan qarshilik termometrlari 70 dan 1300 K gacha bo'lgan harorat oralig'ida, yarimo'tkazgichlardan (termistorlar) 150 dan 400 K gacha, uglerodli termometrlar - suyuq geliy haroratigacha qo'llaniladi.
Termojuftlarga asoslangan termometrlar haroratni o'lchashda keng qo'llaniladi. Termometrik jism bu erda bir-biriga o'xshamaydigan metallarning ikkita birikmasidir. Agar diagramma bo'yicha ikkita o'tkazgich ulangan bo'lsa (rasmga qarang), u holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan voltmetri kuchlanishni, qiymatni qayd qiladi.

qiymati 1 va 2-o'tish joylarining haroratlari farqiga mutanosib bo'ladi. Agar ulanishlardan birining harorati doimiy bo'lsa, u holda voltmetr ko'rsatkichlari faqat ikkinchi o'tish haroratiga bog'liq bo'ladi. Bunday termometrlarni yuqori harorat oralig'ida ishlatish ayniqsa qulay - taxminan 700-2300 K.

Juda yuqori haroratlarda materiallar eriydi va tavsiflangan termometr turlari qo'llanilmaydi. Bunday holda, termometrik jism sifatida harorati o'lchanishi kerak bo'lgan tananing o'zi, termometrik kattalik sifatida esa tanadan chiqadigan elektromagnit energiya olinadi. Radiatsiyaning ma'lum qonunlariga asoslanib, tana harorati haqida xulosalar chiqariladi. Xalqaro vazn va o'lchovlar qo'mitasi 1064 dan yuqori haroratlar uchun termodinamik shkalani aniq radiatsiya qonunlari asosida o'rnatdi. Radiatsiya energiyasini o'lchaydigan asboblar pirometrlar deb ataladi.

Juda past haroratlarda (>1K) haroratni o'lchashning an'anaviy usullarini qo'llash ham mumkin emas, chunki aloqa paytida haroratni tenglashtirish juda sekin sodir bo'ladi va bundan tashqari, an'anaviy termometrik kattaliklar yaroqsiz holga keladi (masalan, gaz bosimi juda past bo'ladi, qarshilik. amalda haroratga bog'liq emas). Bunday sharoitda tananing o'zi ham termometrik jism sifatida qabul qilinadi va uning xususiyatlarining xususiyatlari, masalan, magnit, termometrik miqdor sifatida qabul qilinadi.

Suyuqlik va gaz termometrlari.

Suyuq termometr - bu haroratni o'lchash uchun qurilma bo'lib, uning ishlash printsipi suyuqlikning termal kengayishiga asoslangan. Suyuq termometr to'g'ridan-to'g'ri o'qiydigan termometrdir.

-200 dan 750 °C gacha bo'lgan haroratni o'lchash uchun texnologiya va laboratoriya amaliyotida keng qo'llaniladi. Suyuq termometr - kapillyar (xuddi shu materialdan tayyorlangan) bilan lehimlangan shaffof shisha (kamdan-kam kvarts) rezervuar.

°C dagi shkala to'g'ridan-to'g'ri qalin devorli kapillyarga (tayoqchali suyuqlik termometri deb ataladi) yoki unga qattiq bog'langan plastinkaga (tashqi shkalasi bo'lgan suyuq termometr, a-rasm) qo'llaniladi. O'rnatilgan shkalasi bo'lgan suyuq termometr (b-rasm) tashqi shisha (kvars) korpusiga ega. Termometrik suyuqlik butun rezervuarni va kapillyarning bir qismini to'ldiradi. O'lchov oralig'iga qarab, suyuq termometr pentan (-200 dan 20 ° C gacha), etil spirti (-80 dan 70 ° C gacha), kerosin (-20 dan 300 ° C gacha), simob (- 35 dan 750 ° C gacha) va boshqalar.

Simob suyuq termometrlari eng keng tarqalgan, chunki simob -38 dan 356 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida suyuq bo'lib qoladi. normal bosim va bosimning biroz oshishi bilan 750 ° S gacha (buning uchun kapillyar azot bilan to'ldiriladi). Bundan tashqari, simobni tozalash oson, shishani namlantirmaydi va uning bug'lari kapillyarda past bosim hosil qiladi. Suyuq termometrlar quyidagilardan tayyorlanadi ma'lum navlar shisha va maxsus issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi ("qarilik"), bu termometrni qayta-qayta isitish va sovutish bilan bog'liq bo'lgan shkala nol nuqtasining siljishini yo'q qiladi (aniq o'lchovlar uchun shkalaning nol siljishiga tuzatish kiritilishi kerak). Suyuq termometrlarda turli bo'linish qiymatlari 10 dan 0,01 ° C gacha bo'lgan shkalalar mavjud. Suyuq termometrning aniqligi uning shkala bo'linmalarining qiymati bilan belgilanadi. Kerakli aniqlik va qulaylikni ta'minlash uchun qisqartirilgan shkalaga ega suyuq termometrlar qo'llaniladi; ularning eng aniqlari, unda belgilangan harorat oralig'idan qat'i nazar, 0 ° C shkalasidagi nuqtaga ega. O'lchovlarning aniqligi suyuq termometrni o'lchangan muhitga botirish chuqurligiga bog'liq. Termometrni shkala bo'linmasi hisoblanmaguncha yoki shkalada maxsus belgilangan chiziqqa (quyruq termometrlari suyuq) botirilishi kerak. Agar buning iloji bo'lmasa, chiqadigan ustun uchun tuzatish kiritiladi, bu o'lchangan haroratga, chiqadigan ustunning haroratiga va uning balandligiga bog'liq. Suyuq termometrning asosiy kamchiliklari sezilarli termal inertiya va foydalanish uchun har doim ham qulay bo'lmagan o'lchamlardir. Maxsus konstruksiyali suyuqlik termometrlariga meteorologik termometrlar (asosan meteorologik stansiyalarda meteorologik o‘lchash uchun mo‘ljallangan maxsus konstruksiyalar), metastatik (Bekman termometri, kichik harorat farqlarini o‘lchash uchun ishlatiladigan simob termometri), tibbiy va boshqalar kiradi. Tibbiy simob termometrlari mavjud. qisqartirilgan shkala (34-42 ° S) va 0,1 ° S shkala bo'linishi. Ular maksimal termometr printsipi asosida ishlaydi - kapillyardagi simob ustuni qizdirilganda maksimal ko'tarilish darajasida qoladi va termometr silkitilguncha tushmaydi.



Gaz termometri.

Haroratni o'lchash uchun qurilma, uning harakati ideal gaz bosimi yoki hajmining haroratga bog'liqligiga asoslangan. Eng ko'p ishlatiladigan doimiy hajmli gaz termometri ( guruch.), bu gaz bilan to'ldirilgan tsilindr 1 yupqa naycha bilan bog'langan doimiy hajm 2 qurilma bilan 3 bosimni o'lchash uchun. Bunday gaz termometrida silindrdagi gaz haroratining o'zgarishi bosimning o'zgarishiga proportsionaldir. Gaz termometrlari ~2K dan 1300 K gacha bo'lgan haroratni o'lchaydi. Gaz termometrining o'lchangan haroratga qarab maksimal erishish mumkin bo'lgan aniqligi 3·10 -3 - 2·10 -2 ni tashkil qiladi. do'l Bunday yuqori aniqlikdagi gaz termometri murakkab qurilma; haroratni o'lchashda ular quyidagilarni e'tiborga oladilar: qurilmani to'ldiruvchi gaz xossalarining ideal gaz xususiyatlaridan chetlanishi; haroratning o'zgarishi bilan silindr hajmining o'zgarishi; gazda, ayniqsa kondensatsiyalanadigan aralashmalarning mavjudligi; sorbsiya (yutilish qattiq tana yoki muhitdan suyuq modda) va gazning silindr devorlari tomonidan desorbsiyasi; devorlar orqali gazning tarqalishi (moddaning zarrachalarining termal harakati tufayli aloqa qiluvchi moddalarning bir-biriga o'zaro kirib borishi), shuningdek, ulanish trubkasi bo'ylab haroratning taqsimlanishi.

Termal qarshilik.

Qarshilik termometrlari (aks holda RTD deb ataladi) haroratni o'lchash uchun asboblardir. Qurilmaning ishlash printsipi qotishmalar, yarimo'tkazgichlar va sof metallarning (ya'ni, aralashmalarsiz) elektr qarshiligini harorat bilan o'zgartirishdir. Termometrning sezgir elementi kino yoki metall simdan yasalgan rezistor bo'lib, uning elektr qarshiligi haroratga bog'liq. Tel kvarts, slyuda yoki chinnidan yasalgan qattiq ramkaga o'ralgan va himoya metall (shisha, kvarts) qobiq bilan o'ralgan. Eng mashhur termal qarshilik platinadan qilingan. Platin oksidlanishga chidamli, yuqori texnologiyali va yuqori harorat koeffitsientiga ega. Ba'zan mis yoki nikeldan tayyorlangan termometrlar qo'llaniladi. Qarshilik termometrlari odatda minus 263 C dan plyus 1000 S gacha bo'lgan haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. Mis qarshilik termometrlari ancha kichik diapazonga ega - faqat minus 50 dan plyus 180 S gacha. Termometrni loyihalashning asosiy talabi shundaki, u etarlicha sezgir va barqaror bo'lishi kerak, ular. tegishli foydalanish sharoitida belgilangan harorat oralig'ida kerakli o'lchov aniqligi uchun etarli. Foydalanish shartlari ham qulay, ham noqulay bo'lishi mumkin - agressiv muhit, tebranishlar va boshqalar. Odatda qarshilik termometrlari potansiyometrlar (qarshilik qiymati mexanik ravishda o'zgarib turadigan qarshilik elementi; kompensatsiya usuli yordamida EMF va kuchlanishni o'lchash uchun qurilma), nisbat o'lchagichlar (ikki elektr miqdorining nisbatini o'lchash uchun mo'ljallangan qurilma) va o'lchash ko'prigi bilan birgalikda ishlaydi. . Qarshilik termometrini o'lchashning aniqligi ko'p jihatdan ushbu qurilmalarning aniqligiga bog'liq. Qarshilik termometrlari turli xil bo'lishi mumkin: sirt, vintli, plagin, nayzali ulanish yoki ulash simlari bilan. Issiqlik qarshiligi suyuq va gazsimon muhitdagi haroratni o'lchash uchun, iqlim nazorati, sovutish va isitish texnologiyasi, o'choq qurilishi, mashinasozlik va boshqalarda ishlatilishi mumkin.

Termojuftlar.

Termojuft - o'lchash va konvertatsiya qilish qurilmalarida ishlatiladigan termoelement. Uning ishlash printsipi kimyoviy yoki kimyoviy jihatdan farq qiluvchi o'tkazgichlar orasidagi isitish yoki sovutish kontaktlariga asoslanadi. jismoniy xususiyatlar, termoelektromotor kuchning (termoquvvat) ko'rinishi bilan birga keladi. Termojuft bir uchida payvandlangan ikkita metalldan iborat. Uning bu qismi harorat o'lchanadigan joyga joylashtiriladi. Ikki bo'sh uchi o'lchash sxemasiga (millivoltmetr) ulangan. Eng keng tarqalgan termojuftlar platina-platina-rodiy (PP), xromel-alyuminiy (CA), xromel-kopel (CC) (kopel mis-nikel qotishmasi ~ 43% Ni va ~ 0,5% Mn), temir doimiy ( LC).

Termojuftlar har xil harorat oralig'ida qo'llaniladi. Shunday qilib, temir bilan qotishma oltindan tayyorlangan termojuft (2-termoelektrod - mis yoki xromel) 4-270 K, mis - konstantan 70-800 K (konstantan - Cu (59%) asosidagi termostabil qotishma qo'shilishi bilan) oralig'ini qamrab oladi. ning Ni (39 -41%) va Mn (1-2%), xromel - kopel 220-900 K, xromel - alumel 220-1400 K, platina-rodiy - platina 250-1900 K, volfram - reniy 300-2800 K. Metall termojuftlar o'tkazgichlarining emf odatda 5-60 mV oralig'ida yotadi. . Ularning yordami bilan haroratni aniqlashning aniqligi, qoida tariqasida, bir necha K ni tashkil qiladi va ba'zi termojuftlar uchun u ~ 0,01 K ga etadi. Yarimo'tkazgichli termojuftning emfsi kattaroq buyurtma bo'lishi mumkin, ammo bunday termojuftlar sezilarli beqarorlik bilan tavsiflanadi.

Termojuftlar haroratni o'lchash uchun asboblarda va har xilda qo'llaniladi avtomatlashtirilgan tizimlar boshqarish va nazorat qilish. Elektr o'lchash moslamasi (millivoltmetr, potansiyometr) bilan birgalikda termojuft termoelektrik termometrni hosil qiladi.

O'lchash moslamasi termoelektrodlarning uchlariga (termojuftni tashkil etuvchi Supero'tkazuvchilar elementlarning kontaktlari (odatda birlashmalari)) ulangan. guruch. , a) yoki ulardan birining bo'shlig'iga ( guruch. , b) . Haroratni o'lchashda birlashmalardan biri sensorli termostatlanadi (odatda 273 K da). Dizayni va maqsadiga qarab, termojuftlar ajralib turadi: suvga cho'mgan va sirt; oddiy, portlashdan himoyalangan, namlikka chidamli yoki boshqa qobiq bilan (muhrlangan yoki muhrlanmagan), shuningdek qobiqsiz; oddiy, tebranishga chidamli va zarbaga chidamli; statsionar va portativ va boshqalar.

Harorat shiftining ko'tarilishi bilan yuqori haroratni o'lchash muammosi paydo bo'ladi. Aniq o'lchovlar uchun o'lchov vositalarini sinchkovlik bilan standartlashtirish, natijalarning to'g'riligini baholash va ularni boshqa mualliflarning ma'lumotlari bilan taqqoslashni ta'minlash kerak. Standartlashtirish uchun ma'lum "mos" moddalarning erishi (muzlatish), qaynash va uch martalik nuqtalari qo'llaniladi. Birlamchi mos yozuvlar nuqtalari 1968 yildagi Xalqaro amaliy harorat shkalasida (IPTS-68) belgilangan.

Juda yuqori haroratlar uchun (3000 K dan ortiq) turli xil volfram qotishmalari ishlatiladi. Eng ko'p ishlatiladigan juftlik 3% reniy qo'shilgan volfram - 25% reniy qo'shilishi bilan volfram - 2573 K chegaraviy haroratda 40 mV ga yaqin termoquvvat bilan volfram. Molibden-tantal birikmasi taxminan 2800 K chegaraviy haroratni ta'minlaydi. , va 50% qo'shilgan molibdenli volfram-volfram termojufti 3300 K gacha ishlaydi, lekin juda past termoEMFga ega (3273 K da 8,24 mV). Bu termojuftlarning barchasi faqat vodorod, sof inert gazlar yoki vakuumda ishlashi mumkin.

Ma'ruza 3.

Optik pirometrlar.

Juda yuqori haroratlar optik pirometrlar bilan o'lchash eng ishonchli va ko'pincha mumkin bo'lgan yagona usuldir. Ushbu usul 1200 K dan past haroratlarda ham qo'llaniladi, ammo uning asosiy qo'llanilishi ushbu qiymatdan yuqori haroratni o'lchashdir. Pirometrning afzalliklari ob'ekt bilan jismoniy aloqa qilmasdan va yuqori tezlikda o'lchashdir, kamchiliklari radiatsiya bilan bog'liq muammolar: namuna qora tana bo'lishi kerak (emissiya 1 ga teng) yoki qora tana bilan termal muvozanatda bo'lishi kerak. , yoki namunaning emissiyasi ma'lum bo'lishi kerak.

Pirometriya nurlanish oqimini o'lchashni talab qiladi, bu noma'lum oqimni ma'lum xususiyatlarga ega chiroq (vizual yoki sub'ektiv pirometrlar) bilan vizual taqqoslash yoki bu maqsadda fizik qabul qiluvchi (fotoelektrik yoki ob'ektiv pirometrlar) yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Nurlanish qonunlarini hisobga olgan holda, pirometrlarni quyidagi turlarga bo'lish mumkin:

1. Spektral pirometrlar shunday tor spektrda ishlaydiki, samarali to'lqin uzunligi haroratdan deyarli mustaqil. Spektral emissiyani bilib, haqiqiy haroratni hisoblash mumkin. O'lchangan nurlanish Plank qonuniga muvofiq bo'lganligi sababli, bu pirometrlarni bitta sobit nuqtada kalibrlash mumkin.

Guruch. 1. Vizual yorqinlik pirometri,

1 - nurlanish manbai

2 – optik tizim, pirometrli linza

3 - standart akkor chiroq

4 - tor o'tkazgichli filtr

5 - ko'zoynak

6 - filament oqimini tartibga soluvchi reostat

7 - o'lchash moslamasi

Misol tariqasida 103-104 K oralig'ida haroratni o'lchashning eng yuqori aniqligini ta'minlovchi yorqinlik pirometrini keltirish mumkin. Yo'qolib ketayotgan filamentli eng oddiy vizual yorqinlik pirometrida linza o'rganilayotgan jismning tasvirini qaysi tekislikka qaratadi. mos yozuvlar akkor chiroqning filamenti (lentasi) joylashgan. To'lqin uzunligi le = 0,65 mkm (samarali to'lqin uzunligi) atrofida tor spektral hududni ajratib ko'rsatish imkonini beruvchi okulyar va qizil filtr orqali. , Ip tananing tasviri fonida tekshiriladi va filament oqimini o'zgartirib, ip va korpusning yorqinligi tenglashtiriladi (hozirgi paytda ip farqlanmaydi). Filament oqimini qayd qiluvchi qurilmaning shkalasi odatda °C yoki K da sozlanadi va yorqinlikni tekislash paytida qurilma yorqinlik harorati deb ataladigan haroratni ko'rsatadi ( Tb) jismlar. Haqiqiy tana harorati T Kirxgof va Plankning termal nurlanish qonunlari asosida quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

T = T b C 2 /(C2+ l eIn a l ,T) , (1)

Qayerda C 2= 0,014388 m×K , a l, T - tananing yutilish koeffitsienti, l e - pirometrning samarali to'lqin uzunligi. Natijaning aniqligi birinchi navbatda o'lchash shartlarining qat'iyligiga bog'liq (a l, T, l va boshqalar). Shu munosabat bilan kuzatilgan sirtga bo'shliq shakli beriladi. Asosiy instrumental xato harorat chiroqining beqarorligi bilan bog'liq. Ko'zga tashlanadigan xato ham sabab bo'lishi mumkin individual xususiyatlar kuzatuvchining ko'zlari.

2. Eng sezgir (lekin eng kam aniq) radiatsiya pirometrlari yoki umumiy nurlanish pirometrlari bo'lib, ular tananing umumiy nurlanishini qayd etadi. Umumiy radiatsiya pirometrlari to'lqin uzunligidan qat'i nazar, namuna tomonidan chiqarilgan barcha samarali spektral diapazonni qamrab oladi. O'lchangan nurlanish Stefan-Boltzman qonuniga bo'ysunadi [qora jismning nurlanish qonuni: qora jismning nurlanish kuchi sirt maydoniga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va tana haroratining to'rtinchi darajasi P=ST 4 ] va haqiqiy haroratni quyidagicha hisoblash mumkin. namunaning umumiy emissiyasi. Radiatsiya pirometrlarining linzalari kuzatilgan nurlanishni qabul qilgichga (odatda termokolonka yoki bolometr) qaratadi, uning signali qora tanli nurlanishga qarshi kalibrlangan va nurlanish harorati T ni ko'rsatadigan asbob tomonidan qayd etiladi. r. Haqiqiy harorat quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

T=a t -1/4 *T r, (2)

bu erda a T - tananing umumiy yutilish koeffitsienti. Radiatsiya pirometrlari 200 ° C dan boshlab haroratni o'lchashi mumkin. Sanoatda pirometrlar monitoring va nazorat qilish tizimlarida keng qo'llaniladi harorat sharoitlari turli texnologik jarayonlar.

3. Kengroq spektral diapazonda ishlaydigan spektral diapazonli pirometrlar. Ular yuqori haroratga bog'liq samarali to'lqin uzunligiga ega. Haroratni tuzatish faqat eksperimental spektral emissiya egri chizig'ini raqamli integratsiyalash orqali mumkin.

4. Ikki rangli (rang yoki nisbat) pirometrlar. Bu haroratni aniqlash uchun ikki xil spektral diapazonda o'lchangan nurlanish nisbatidan foydalanadigan spektr yoki spektral tarmoqli pirometrlari. Tor spektrli diapazonlar uchun haroratni tuzatish ikki samarali to'lqin uzunligi uchun spektral emissiya nisbati asosida hisoblanishi mumkin. Ushbu pirometrlar odatda spektrning ko'k va qizil hududlarida yorqinlik nisbatini aniqlaydi b 1(l1, T)/ b 2(l2, T) (masalan, to‘lqin uzunliklari uchun l1= 0,48 mkm va l2= 0,60 mkm). Asbob shkalasi °C da kalibrlangan va ko'rsatadi rang harorati Tc. Haqiqiy harorat T tanasi formula bilan aniqlanadi

(3)

Rangli pirometrlar yorug'lik pirometrlariga qaraganda kamroq aniq, kam sezgir va murakkabroq; bir xil harorat oralig'ida ishlatiladi.

1300 dan 4000 K gacha bo'lgan diapazondagi rangli pirometrlarning sezgirligi 2 dan 10 K gacha. Agar chiqarilgan nurlanishning kuchli yutilishi mavjud bo'lsa, rangli pirometrlar boshqa barcha turdagi pirometrlardan ustundir. Biroq, ikki xil to'lqin uzunliklari uchun teng emissiyaviy faraz ko'pincha to'g'ri emas.

At optimal sharoitlar Standart pirometr bilan ta'minlangan eksperimental aniqlik 1230 K da 0,04 K va 3800 K da 2 K. Shubhasiz, an'anaviy tadqiqotlarda bunday aniqlikka erishish mumkin emas. Neytral zichlik filtrlari yordamida pirometrlarning yuqori o'lchov chegarasini oshirish mumkin. Adabiyotda 10 000 K gacha bo'lgan haroratlarda o'lchash imkonini beruvchi aniq qurilma tasvirlangan.

Namunadan va chiroqdan radiatsiya oqimlarini solishtirish uchun inson ko'zining o'rniga jismoniy qabul qiluvchi (sensor) ishlatilishi mumkin. Bu o'lchovlarning tezligi va aniqligini oshiradi, shuningdek, sensorning infraqizil nurlanishga sezgirligi tufayli ularning diapazonini pastroq haroratlar tomon kengaytiradi.

Juda aniq spektral pirometr fotonlarni hisoblash printsipiga asoslangan qurilma. IPTS-68 talablariga muvofiq, 0,5 dan 1,0 K gacha aniqlik bilan 1400 dan 2200 K gacha bo'lgan o'lchovlarni ta'minlaydi. Ko'pgina pirometrlarda noma'lum (o'lchangan) nurlanish oqimi chiroqdan keladigan nurlanish oqimi bilan taqqoslanadi va o'lchov aniqligi chiroqning xususiyatlariga bog'liq bo'lib, xatolarning asosiy manbai uning nurlanish parametrlarining siljishi hisoblanadi. Fotonni hisoblash pirometrida namunaning nurlanish oqimi to'g'ridan-to'g'ri o'lchanadi va kalibrlash uchun faqat bitta sobit nuqta (oltinning erish nuqtasi) va sozlanishi, lekin kalibrlanmagan nurlanish manbai talab qilinadi.

Raqam ham bor noan'anaviy usullar an'anaviy usullarni qo'llash mumkin bo'lmaganda yoki xatolar juda katta bo'lganda qo'llaniladigan o'lchovlar. Bu emitent va absorberdagi chiziqni kengaytirishning haroratga bog'liqligidan foydalanish (yuqori harorat chegarasi faqat 1300 K). Bu, shuningdek, elektr qarshiligining shovqin kuchlanishining haroratga bog'liqligiga asoslangan shovqin termometridir (amaliy chegara 1800 K). Ushbu turdagi termometrlar kriogen haroratni o'lchashda muvaffaqiyatli qo'llaniladi. O'lchov aniqligi 1 K va 300 dan 1300 K gacha bo'lgan diapazonda eng yaxshi natija hatto ± 0,1 K. Bular, shuningdek, tovush tezligining haroratga bog'liqligini ishlatadigan akustik yoki ultratovushli termometrlardir.

Haroratni o'lchashning qiziqarli bilvosita usuli, ma'lum bir termometr uchun qabul qilinishi mumkin bo'lmagan yakuniy muvozanat haroratiga erishmasdan ma'lum vaqt davomida tegishli termometrning isitish egri chizig'ini aniqlashga asoslangan.