Жылулық шамалар мен олардың бірліктері

10.3- к е с т е  
Метрологиялық институттарда қол жеткізілетін 
температураны өлшеудің қателігі 
 
Өлшенетін 
мəннің 
температу
расы 
 
 
Өлшеу құралы 
Абсолюттік 
қателік, К 
-200 
Кедергінің платиналық термометрі 
0,01 
 
Кедергінің платиналық термометрі 
0,01 
-100 
Мысты-константалы термобу 
0,2 
 
Әйнек термометр. 
0,5 
 
Кедергінің платиналық эталондық 
термометрі 
0,002 
0 
Кедергінің платиналық термометрі 
0,03 
 
Мысты-константалы термобу 
0,1 
 
Әйнек термометр. 
0,005 
 
Кедергінің платиналық эталондық 
термометрі 
0,003 
100 
Кедергінің платиналық термометрі 
0,03 
 
Қолайсыз материалдардан жасалған 
термобу 
0,5 
 
Әйнек термометр. 
0,01 
 
Платиналы-платиналы родийлі 
термобу 
1,0 
 
Қолайсыз материалдардан жасалған 
термобу 
3,0 
1000 
Визуалық квазимонохроматтық 
пирометр 
3,0 
 
Толық сəулелену пирометрі 
10,0 
 
Спектральдық сəулелену пирометрі 
15,0 
тек өлшеу құралдарының өздеріне беріледі жəне термометр арқылы 
қоршаған ортаға жылу беру сияқты факторлар ескерілмейді. 
Пирометрдің температура бірлігін беру ісі біршама күрделі тұр. 
Бұл  мақсаттар  үшін  əлсірететін  фильтрлердің  жүйесі  бар 
квазимонохроматтық  пирометрлерді  пайдаланады.  Пирометрді 
градустауды  алтынның  қатуы  температурасындағы  көлденең 
орналасқан қара сəуле шығарғыш бойынша іске асырады. 
800-ден  2400  °С-ге  дейінгі  температураларда  пирометрдердің 
тексеру  жəне  градустау  құралдары  ретінде  қыздырылатын 
вольфрамды 
таспасы 
бар 
температуралық 
лампаларды 
пайдаланады.  ХТТШ-68-бен  толық  сəулелену  пирометрлері  мен 
спектральдық  таратуды  келісу  үлгілі  квазимонохроматтық 
пирометрлердің көмегімен жүргізіледі. 
Вольфрам, 
рений 
жəне 
молибден 
негізінде 
жоғары 
температуралық термобуларды градустау күрделі, əлі соңына дейін 
шешілмеген міндетті көрсетеді. 
186 

10.3. 
Температураны өлшеу 
10.3.1. 
Жалпы мәліметтер 
 
Температура  -  əртүрлі  ғылыми,  техникалық,  өндірістік 
зерттеулердің  міндеттерінде  бағаланатын  маңызды  физикалық 
шамалардың бірі. Температура - ол өзіндік физикалық шама, ол кез 
келген  күйдегі  (қатты,  сұйық,  газ  тəріздес  жəне  комбинирленген 
күйдегі) барлық заттарға тəн. 
Тарихи  жоспарда  температура  -  ең  ескі  өлшенетін  физикалық 
шамалардың  бірі.  Жүздеген  жылдар  бойы  адамзат  температураны 
өлшейді. 
Температураны 
өлшеудің 
алғашқы 
құралдары 
(сұйықтықты термометрлер)  XVI ғ. пайда болды. Оларды ашудың 
авторлық  құқығы  белгілі  итальяндық  табиғат  зерттеушісі 
Г.Галилейге  тиесілі.  Термометрияның  дамуына  əртүрлі  сатыларда 
XVII—XIX  ғғ.  Г.Фаренгейт,  А.Цельсий,  У.Томсон  (лорд  Кельвин), 
Т.Зеебек  жəне  т.б.белгілі  ғалымдар  біршама  үлес  қосты.  Соңғы  он 
жылдықта  эксперименттік  зерттеулер  тəжірибесінің  қажеттіліктері 
біршама  өсті,  температураны  өлшеу  диапазондары  қатты  кеңейді, 
метрологиялық  жəне  эксплуатациялық  сипаттамаларға  қойылатын 
талаптар  бірден  артты.  Бір  мезетте  өлшеу  техникасы, 
микроэлектроника,  компьютерлік  техника,  қолданбалы  математика 
мүмкіндіктері де өсті. 
Өлшенетін  температуралардың  мəндерінің  диапазоны  біршама 
кең болғандықтан ( -270 °С-тан бірнеше мыңдаған градус Цельсияға 
дейін),  аспаптардың  дəлдігіне,  сезімталдығына,  жылдам  əрекет 
етуіне, 
функционалдық 
мүмкіндіктеріне, 
эксплуатациялық 
сипаттамаларға  қойылатын  талаптар  əртүрлі,  сондықтан  да 
қолданылатын  əдістер  мен  құралдар  да  біршама  əртүрлі  болады. 
Температураны  өлшеудің  заманауи  əдістері  мен  құралдары 
температураның  өзгеруі  кезінде  көрінетін  сұйықтықтардың, 
газдардың,  қатты  денелердің  əртүрлі  физикалық  ерекшеліктеріне 
(механикалық, электрлік, оптикалық қасиеттер) негізделген. 
Қазіргі  уақытта  температураны  өлшеудің  электрлік  жəне 
электрлік  емес  əдістері  мен  құралдары  да  пайдаланылады. 
Электрлік емес əдістер, мысалы, əдеттегі сұйықты термометрлермен 
көрсетіледі.  Электрлік  əдістер  (заманауи  өлшеулердің  негіздері) 
мысалы,  термоэлектрлік  түрлендіргіштер  негізінде  термометрлер 
мен  регистраторларда  іске  асырылған.  10.3-бөлімде  тек  электрлік 
əдістер мен температураны өлшеу құралдары туралы айтылады.  
Статикалық  өлшеулер  (оларда  қадағалау  уақытының  ішінде 
температура  мəнінің  тұрақтылығы  болжанады)  мен  динамикалық 
өлшеулер (процесс біршама жылдам өзгереді жəне шаманың тəртібі 
сипатын білу жəне барлық өзгерістерді  
187 

жедел  бақылау  маңызды,  мысалы,  автоматтандырылған  басқару 
жүйесінде).  Сонымен  қатар  температураны  өлшеу  құралдарын 
көрсететін  жəне  тіркейтін  деп  бөлуге  болады.  Біріншілері 
статикалық үлгілерді іске асырады жəне ағымдағы мəнді санау үшін 
шкала немесе сандық индикаторға ғана ие. Екіншілері динамикалық 
үлгілер үшін тағайындалған жəне біршама уақыт интервалы ішінде 
температураның  өзгерістерін  (уақыт  қызметі  сияқты)  жазуға 
мүмкіндік береді. 
Ақпаратты  түрлендіру  тəсілдері  бойынша  өлшеу  əдістері  мен 
құралдары  сандық  жəне  ұқсас  болып  бөлінеді.  Сандық 
термометрлер 
ұқсастардың 
алдында 
бірнеше 
белгілі 
артықшылықтарға  ие:  біршама  жоғары  метрологиялық  жəне 
эксплуатациялық  сипаттамалар,  жылдам  əрекет  ету,  сенімділік. 
Оған  қоса,  ақпаратты  ұсынудың  сандық  формасы  одан  əрі 
мəліметтерді  автоматтандырылған  өңдеу,  ақтау,  беру  жəне 
ұсынудың қарапайымдылығын қамтамасыз етеді. 
Аспаптың  объектімен  өзара  əрекеттесу  принципі  бойынша 
температураны  өлшеу  құралдары  мен  əдістері  контактілік  жəне 
контактісіз  болып  бөлінеді.  Алғашқылары  қолдануда  қарапайым 
жəне  біршама  жоғары  дəлдікті  қамтамасыз  ете  алады.  Екіншілері 
жұмыс  кезінде  қолайлы  (кейбір  жағдайларда  тіпті  таптырмайды), 
нəтижені жылдам алуға мүмкіндік береді, бірақ үлкен қателікпен де 
болуы мүмкін. 
Көп  арналы  температура  өлшегіштері  (тіркегіштері)  бірнеше 
процесстерді 
тіркеу 
үшін 
немесе 
бірнеше 
нүктелерде 
температураны синхрондық өлшеуге тағайындалған. 
Қазіргі уақытта температуралық өлшемдер тəжірибесінде əдетте, 
түрлендірудің  электрлік  əдістеріне  негізделген  температураны 
өлшеудің сандық құралдары пайдаланылады. 
Бұл  ретте  объектілер  мен  процесстерді  динамикалық  та, 
статикалық  та  үлгілері  қолданылады.  Контактілі  де,  контактісіз  де 
əдістер мен құралдар бірдең кең таралған. 
Бір  арналы  өлшегіштер  көп  арналылардан  жиі  қолданылады, 
дегенмен екі немесе бірнеше əртүрлі физикалық шамаларды өлшей 
алатын  комбинирленген  сандық  аспаптар  кеңінен  қолданылады, 
мысалы,  ауаның  температурасы  мен  салыстырмалы  ылғалдылығы 
немесе  ауа  ағынының  тжылдамдығы  мен  температураны 
(термоанемометр). Температураны тіркеушілер ішінде көп арналық 
көрсеткіш аспаптардан қарағанда біршама жиі кездеседі. 
Температураны  өлшеу  жəне  тіркеу  құралдарына  қойылатын 
негізгі  талаптар:  өлшеу  нəтижелерінің  қажетті  сенімділігі,  қатаң 
жұмыс жағдайында жұмыс істеу мүмкіндігі  мен сенімділігі, шағын 
габаритті    өлшемдері  мен  массасы,  жұмыстың  қарапайымдылығы 
мен  ыңғайлылығы,  зерттеу  процесстерінің  барысына  əсердің 
болмауы (дəлірек айтқанда  елеусіз  əсер)  ,  ұсынылатын  ақпараттың 
көрнекілігі, қолжетімді баға. 
188 

жүктеу/скачать 4,38 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: