Bài 3 : ĐO NHIỆT ĐỘ
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 (cịn gọi là nhiệt kế cơ khí) và nhiệt kế dãn nở chất nước.
2.2. Đo nhiệt độ bằng nhiệt kếdãn nở chất rắn :
Nguyên lý đo nhiệt độ là dựa trên độdãn nởdài của chất rắn. Lt= Lto [ 1 + α ( t - to ) ]
Lt, Lto là 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 :
Hình 3.3 Nhiệt kế kiểu đũa
+ Kiểu bản hai kim loại (thường 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 (1/độ) dãn nở dài α
Nhơm 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 kếdãn nở chất lỏng:
Nguyên lý: tương tự như các loại khác nhưng sử dụng chất lỏng làm môi chất (như Hg ,
rượu ).
Cấu tạo:
Người 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 oC.
Khuyết điểm : độ chậm trễ tương đối lớn, khó đọc số, dễ vỡ không tự ghi số đo
phải đo tại chỗkhơng thích hợp với tất cảđối tượng (phải nhúng trực tiếp vào môi chất).
Phân loại : Nhiệt kế chất nước có rất nhiều hình dạng khác nhau nhưng :
- Xét về mặt thước chia độ thì có thể chia thành 2 loại chính :
+Hình chiếc đũa
+ Loại thước chia độ trong
Hình 3.4 Các loại nhiệt kế
+ Xét về mặt sử dụng thì có thểchia thành các loại sau:
- Nhiệt kế kỹ thuật : khi sử dụng phần đuôi phải cắm ngập vào mơi trường 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 kếphịng thí nghiệm : có thểlà 1 trong các loại trên nhưng có kích thước 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 lượng kế để tính nhiệt lượng.
* 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.