Тема 1.3 Датчики и вторичные приборы для измерения температуры

           Температура характеризует степень нагретости вещества и связана с запасом его внутренней энергии, носителем которой являются атомы и молекулы. Возможности измерения температуры основана на теплообмене, на передаче тепла от более нагретого вещества к менее нагретому.

Все приборы, применяемые для измерения температуры, основаны на изменении свойств различных веществ в зависимости от степени их нагретости. Различают приборы, основанные на изменении объема тела (термометры расширения); давления рабочего вещества в замкнутой камере (манометрические термометры); электрического сопротивления проводников (термометры сопротивления); термоэлектродвижущей силы (термоэлектрические термометры); лучеиспускательной способности нагретых тел (пирометры излучения).

           Термометры расширения подразделяются на жидкостные и деформационные (биметаллические и дилатометрические). Жидкостные термометры построены на принципе теплового расширения жидкости, заключенной в небольшом закрытом стеклянном резервуаре, который соединен с капиллярной трубкой. Деформационные термометры основаны на относительном удлинении под влиянием температуры двух металлических тел с различными температурными коэффициентами линейного расширения.

           Принцип работы манометрических термометров основан на зависимости давления жидкости, газа или пара с жидкостью в замкнутой системе постоянного объема от температуры. Манометрический термометр представляет собой замкнутую температурную систему, заполненную рабочим веществом или состоящую из термобаллона, трубчатой пружины и соединительной капиллярной трубки. (рис.1)

           Действие термоэлектрических термометров (термопар) основано на явлении термоэлектрического эффекта, при котором два разнородных проводника спаяны между собой одними концами, а другие концы образуют термоэлемент, называемый термопарой.

           Действие термопреобразователей сопротивления (термометров сопротивления) основано на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Тема 1.4 Приборы для измерения давления и разрежения.

           Давление – один из параметров, характеризующих работу технологических объектов и ход технологических процессов транспорта нефти и газа.

           Давление – величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на какую–либо часть поверхности тела по направлениям, перпендикулярным к этой поверхности.

Различаю абсолютное, избыточное, ваккумметрическое (разрежения) и барометрическое давление.

Соответственно приборы для измерения давления по назначению подразделяются на манометры абсолютного давления, манометры избыточного давления, вакуумметры, барометры и дифференциальные манометры.

По принципу действия приборы для измерения давления можно разделить на жидкостные, грузопоршневые, деформационные, электрические манометры.

Жидкостные манометры работают по принципу уравновешивания измеряемого давления и давления столба рабочей манометрической жидкости.

Грузопоршневые манометры – образцовые приборы, которые могут создавать и измерять давление при помощи поршня с грузами, воздействующими на замкнутый объем жидкости.

Принцип действия деформационных манометров основан на деформации упругого чувствительного элемента под действием давления.

По типу чувствительного элемента деформационные манометры подразделяются на трубчатые, многовитковые, мембранные и сильфонные.

Электрические манометры можно разделить на две группы. К первой группе относятся манометры, основанные на свойстве некоторых материалов изменять свои электрические параметры под воздействием давления, ко второй – манометры, основанные на преобразовании механического воздействия измеряемой величины в электрический параметр при помощи соответствующих преобразователей.

По принципу действия различают электрические манометры, которые под действием давления изменяют сопротивление, магнитную проницаемость, емкость, электродвижущую силу.