L ỜI GIỚI THIỆU
2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế giãn nở
2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc :
Thể tích và chiều dài của một vật thay đổi tùy theo nhiệt độ và hệ số dãn nở của vật đó. Nhiệt kế đo nhiệt độ theo nguyên tắc đó gọi là nhiệt kế kiểu dãn nở. 2 loại chính đó là : Nhiệt kế dãn nở chất rắn (còn gọi là nhiệt kếcơ khí) và nhiệt kế dãn nở chất nƣớc.
2.2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất rắn :
Nguyên lý đo nhiệt độ là dựa trên độ dãn nở dài của chất rắn. Lt= Lto [ 1 + α ( t - to ) ]
Lt, Ltolà độ dài của vật ở nhiệt độ t và to α : gọi là hệ số dãn nở dài của chất rắn Các loại :
+ Nhiệt kế kiểu đũa :
Cơ cấu là gồm - 1 ống kim loại có α1 nhỏ và 1 chiếc đũa có α2 lớn
Hình 3.3 Nhiệt kế kiểu đũa
+ Kiểu bản hai kim loại (thƣờng dùng làm rơle trong hệ thống tự động đóng ngắt tiếp điểm). Hệ số dãn nở dài của một số vật liệu Vật liệu Hệ số dãn nở dài α (1/độ) Nhôm Al 0,238 . 104 ÷ 0,310 . 104 Đồng Cu 0,183 . 104 ÷ 0,236 . 104 Cr - Mn 0,123 . 104
Thép không rĩ 0,009 . 104 H kim Inva (64% Fe & 36% N) 0,00001 . 104
2.3. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế dãn nở chất lỏng:
Nguyên lý: tƣơng tựnhƣ các loại khác nhƣng sử dụng chất lỏng làm môi chất (nhƣ Hg , rƣợu ).
Cấu tạo:
Ngƣời ta dùng loại này làm nhiệt kế chuẩn có độ chia nhỏ và thang đo từ 0 - 50° ; 50 - 100 o và có thể đo đến 600 o
C.
Ưu điểm : đơn giản rẻ tiền sử dụng dễ dàng thuận tiện khá chính xác.
Khuyết điểm : độ chậm trễ tƣơng đối lớn, khó đọc số, dễ vỡ không tự ghi số đo phải đo tại chỗ không thích hợp với tất cảđối tƣợng (phải nhúng trực tiếp vào môi chất).
Phân loại : Nhiệt kế chất nƣớc có rất nhiều hình dạng khác nhau nhƣng : - Xét về mặt thƣớc chia độ thì có thể chia thành 2 loại chính :
+Hình chiếc đũa
+ Loại thƣớc chia độ trong
+ Xét về mặt sử dụng thì có thể chia thành các loại sau:
- Nhiệt kế kỹ thuật : khi sử dụng phần đuôi phải cắm ngập vào môi trƣờng cần đo (có thể hình thẳng hay hình chữ L). Khoảng đo - 30 - 50°C ; 0 - 50 ... 500
Độ chia : 0,5 oC , 1oC. Loại có khoảng đo lớn độ chia có thể 5 oC
- Nhiệt kế phòng thí nghiệm : có thể là 1 trong các loại trên nhƣng có kích thƣớc nhỏhơn.
- Chú ý : Khi đo ta cần nhúng ngập đầu nhiệt kế vào môi chất đến mức đọc. * Loại có khoảng đo ngắn
độ chia 0,0001 - 0,02 oC dùng làm nhiệt lƣợng kếđể tính nhiệt lƣợng. * Loại có khoảng đo nhỏ 50 oC do đến 350 oC chia độ 0,1 oC.
* Loại có khoảng đo lớn 750 oC đo đến 500 oC chia độ 2 oC.
Nếu đƣờng kính ống đựng môi chất lớn thì ta đặt nhiệt kế thẳng đứng.