Експериментальні вимірювання температури з використанням термоперетворювачів

Анотація

У статті розглянуто експериментальні методи вимірювання температури з використанням різних видів термометрів, включаючи рідинно-скляні, провідникові термоперетворювачі опору та термоелектричні термоперетворювачі. Особливу увагу приділено принципам роботи, детальному порядку проведення експериментальних вимірювань. Описано принципи роботи, конструктивні особливості, робочі діапазони температур, формульні залежності опору від температури. Для підвищення точності вимірювань розглянуто методи корекції похибок, зокрема похибки паралакса і неповного занурення термометра у вимірювальне середовище, необхідність введення поправки на температуру вільних кінців термопар. Склад експериментальної установки включає термостат, універсальний цифровий вольтметр, контактні рідинно-скляні термометри, мідні й платинові термоперетворювачі опору та термопару. Наведено покроковий опис експерименту: від налаштування контактного рідинно-скляного термометра до вимірювання опору термоперетворювачів та термоЕРС термопари у контрольних точках. Відзначено важливість дотримання стабільності температури та особливості підключення приладів до схеми вимірювань. Методика вимірювань передбачає поетапне визначення температури, опору, термоелектрорушійної сили для провідникових та термоелектричних термоперетворювачів, із подальшим знаходженням температури згідно з градуювальними таблицями. Описано приклади обчислень із використанням методики за допомогою порівняння табличних та виміряних значень температур, що дає змогу оцінити ефективність використання даних термоперетворювачів при вимірюванні певних температур у термостаті. Наведено приклади розрахунку дійсної температури на основі опору платинових і мідних термоперетворювачів, а також термоелектричної сили хромель-копелевих термопар. Пояснено методику врахування поправок на температуру та розрахунку абсолютних і відносних похибок для кожного типу термоперетворювачів. Результати підкреслюють важливість комплексного підходу до вимірювань, включаючи правильне налаштування обладнання, дотримання умов експерименту та ретельний аналіз похибок.