В международной системе единиц СИ температура измеряется по термодинамической температурной шкале Кельвина (К), которая строится в соответствии со вторым законом термодинамики, независимо от свойств термометрического вещества. Кроме термодинамической шкалы, являющейся основной, используется Международная практическая температурная шкала Цельсия (°C) 1948 года, основанная на шести постоянных температурных равновесиях между твердой и жидкой или жидкой и газообразной фазами различных веществ при нормальном атмосферном давлении (P = 760 мм. рт. ст.). Применяются также температурные шкалы отсчета в градусах Фаренгейта (°F), Ренкина (°R) и др.
Показания одной температурной шкалы в другую переводят с помощью следующих выражений:
tC
= (T - 273,15),°C;
T = (tC
+ 273,15), K;
tF
= (9/5tC
+ 32),°F;
tR
= (9/5tC
+ 491,67),°R.
Приборы, которые измеряют температуру до 500-600°C называются термометрами, а более высокую - пирометрами.
груз температура хладотранспорт датчик
Пирометр - прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света. Изначально термин использовался применительно к приборам, предназначенным для измерения температуры визуально, по яркости и цвету сильно нагретого (раскалённого) объекта. В настоящее время смысл несколько расширен, в частности, некоторые типы пирометров (такие приборы правильнее называть инфракрасные радиометры) измеряют достаточно низкие температуры (0°C и даже ниже), при которых тепловое излучение не видно человеческим глазом.
На хладотранспорте применяют только термометры.
Для контроля, регистрации и регулирования температуры на железнодорожном хладотранспорте используют дилатометрические термометры, контактные термометры, термографы, манометрические термометры, металлические и полупроводниковые термометры сопротивления и др.
Рис.1.1 Дилатометрический термометр: а - дилатометрический термометр с наружной шкалой; б - дилатометрический термометр с вложенной шкалой
Дилатометрический термометр (
рис.1.1) основан на измерении меняющихся с температурой размеров тел. Из дилатометрических приборов наибольшее распространение получили жидкостные, в том числе ртутные и спиртовые. Недостатками дилатометрических термометров являются их хрупкость и большая тепловая инерция.
Контактный термометр (рис.1.2) состоит из ртутного термометра с двумя шкалами (верхней и нижней). По нижней определяют температуру окружающей среды. Верхняя необходима для установления на ней контролируемого значения температуры. Контактный термометр служит для сигнализации и поддержания постоянной температуры контролируемой среды. Впаянные в капилляр один, два или три платиновых контакта на отметках шкалы, соответствующих температурным точкам сигнализации или заданным значениям регулируемой температуры, обеспечивают замыкание или разрыв электрических цепей.
Рис.1.2 Контактные термометры: а - прямой контактный термометр; б - угловой контактный термометр
Манометрический термометр основан на измерении давления, меняющегося в замкнутом пространстве с изменением температуры.
Термометр сопротивления основан на измерении величины электрического сопротивления проводника или полупроводника, изменяющегося с температурой. Определение температуры с помощью таких датчиков заключается в измерении их сопротивления с использованием мостовой цепи Уитстона (рис.1.3), в которую включены четыре резистора, соединенные последовательно в замкнутый контур.
Рис.1.3 Схема измерения температуры с использованием мостовой цепи Уитстона
К двум противоположным точкам моста а и в подключён источник питания Е, а к точкам с и d - измеритель равновесия схемы (гальванометр). Диагональ а-в получила название диагонали питания, а диагональ с-d - измерительной диагонали. Плечо RX является объектом измерения, плечо R3 - объектом сравнения. Резисторы R2 и R4 служат для создания разности потенциалов на измерительной диагонали. Гальванометр служит указателем измеряемой величины.
Для измерения температуры применяют уравновешенные и неуравновешенные мосты. Схема измерения температуры металлическим термометром сопротивления на основе уравновешенного моста приведена на рис.1.4.