Відмінності між версіями «Термометрія»

нема опису редагування
м (вилучена Категорія:Термометрія з допомогою HotCat)
'''Термометрія''' (від термо ... і ... метрія) - — розділ прикладної [[фізика|фізики]], присвячений розробці методів і засобів [[вимірювання]] [[температура|температури]]. Термометрія є також розділом [[метрологія|метрології]], в її завдання входить забезпечення єдності і точності температурних вимірів: встановлення температурних шкал, створення [[еталон]]ів, розробка методик [[градуювання]] та [[повірка|повірки]] [[прилад]]ів для вимірювання температури.
<noinclude>{{Delete|15 жовтня 2011}}</noinclude>
 
== Способи і засоби вимірювання температури ==
'''Термометрія''' (від термо ... і ... метрія) - розділ прикладної [[фізика|фізики]], присвячений розробці методів і засобів [[вимірювання]] [[температура|температури]]. Термометрія є також розділом [[метрологія|метрології]], в її завдання входить забезпечення єдності і точності температурних вимірів: встановлення температурних шкал, створення [[еталон]]ів, розробка методик [[градуювання]] та [[повірка|повірки]] [[прилад]]ів для вимірювання температури.
 
==Способи і засоби вимірювання температури==
Температура не може бути виміряна безпосередньо. Про її зміну судять по зміні інших фізичних властивостей тіл ([[об'єм]]у, [[тиск]]у, електричного опору, [[ерс]], інтенсивності випромінювання тощо), пов'язаних з температурою певними закономірностями. Тому методи вимірювання температури є по суті методами вимірювання зазначених вище термометричних властивостей, які повинні однозначно залежати від температури і вимірюватися досить просто і точно. При розробці конкретного методу або приладу необхідно вибрати термометричну речовину, у якій відповідна властивість добре відтворюється і досить сильно змінюється з температурою.
 
Для вимірювання температури (при будь-якому методі) необхідно визначити температурну шкалу.
 
Методи вимірювання температури різноманітні, вони залежать від принципів дії використовуваних приладів, діапазонів вимірюваних температур, умов вимірювань і необхідної точності. Їх можна розділити на дві основні групи:
* контактні методи -&nbsp;— власне термометрія,
* безконтактні методи -&nbsp;— [[Термометрія випромінювання]], або [[пірометрія]].
 
Загальним і істотним для всіх контактних методів вимірювання температури є те, що всякий прилад, що вимірює температуру середовища, повинен перебувати з нею в тепловій рівновазі (див. [[Температура]]), тобто мати однакову з середовищем температуру.
 
== [[Термометр]]и ==
 
Основними вузлами всіх приладів для виміру температури є: чутливий елемент, де реалізується термометрична властивість, і пов'язаний з ним вимірювальний прилад, який вимірює чисельні значення цієї властивості.
 
''У газовій термометрії'' термометричною властивістю є температурна залежність тиску газу (при постійному об'ємі) або об'єму газу (при постійному тиску), відповідно розрізняють -&nbsp;— газовий термометр постійного об'єму і газовий термометр постійного тиску. Термометрична речовина в цих термометрах -&nbsp;— [[газ]], що наближається за своїми властивостями до ідеального. Рівняння стану ідеального газу pV = RT встановлює зв'язок абсолютної температури Т з тиском р (при постійному об'ємі V) або Т з об'ємом V (при постійному тиску). Газовим термометром вимірюють термодинамічну температуру. Точність приладу залежить від ступеня наближення використовуваного газу (азот, гелій) до ідеального.
 
''У конденсаційних термометрах'' термометричною властивістю є температурна залежність тиску насиченої пари рідини. Чутливий елемент -&nbsp;— [[резервуар]] з рідиною і знаходяться з нею в рівновазі насиченими парами -&nbsp;— сполучений [[капіляр]]ом з [[манометр]]ом. Термометричні речовини -&nbsp;— зазвичай низькокиплячі гази: [[кисень]], [[аргон]], [[неон]], [[водень]], [[гелій]]. Для обчислення температури по виміряному тиску користуються емпіричними співвідношеннями. Діапазон застосування конденсаційного термометра обмежений. Високоточні термометри (до 0,001 град) служать для реалізації реперних точок (див. Міжнародна практична температурна шкала).
 
''У термометрах рідинних'' термометричною властивістю є теплове розширення рідин, термометричною речовиною -&nbsp;— головним чином [[ртуть]]. При визначенні температури не виробляють вимірювань об'єму рідини; для цього при виготовленні калібрують капіляр термометра в ° С, тобто по його довжині наносять відмітки з інтервалами, відповідними зміні об'єму при заданій зміні температури. Точність термометра залежить від точності калібрування.
 
''У термометрах манометричних,'' які є приладами технічного застосування, використовуються ті ж термометричні властивості, що і в рідинних або газових термометрах.
''У термометрах опору'' термометричною властивістю є температурна залежність електричного опору чистих металів, сплавів, напівпровідників; термометричної речовини вибираються залежно від області температурних вимірювань і необхідної точності. Для визначення температури по виміряному електричному опору користуються емпіричними формулами або таблицями. Термометри для точних вимірювань (платина, легований германій) градуюються індивідуально.
 
''У термометрах термоелектричних'' з термопарою чутливий елемент -&nbsp;— [[термопара]]; термометричні речовини різноманітні і вибираються в залежності від області застосування і необхідної точності. Для визначення температури по виміряної едс також користуються емпіричними формулами або таблицями. У зв'язку зі специфікою термоелектричного термометра (диференціального приладу) його точність залежить від точності підтримки і виміру температури одного зі спаїв термопари («реперного» спаю).
 
== Вторинні прилади ==
Вимірювальні прилади, якими визначають чисельні значення термометричних властивостей ([[манометр]]и, [[потенціометр]]и, [[логометр]]и, мости вимірювальні, мілі[[вольтметр]]и і &nbsp;т. &nbsp;д.), називаються вторинними приладами. Точність вимірювання температури залежить від точності вторинних приладів. Термометри технічного застосування зазвичай індивідуально не градуюються і комплектуються відповідними вторинними приладами, шкала яких нанесена безпосередньо в ° С.
 
У діапазоні кріогенних (нижче 90 К) і наднизьких (нижче 1 К) температур, крім звичайних методів виміру температур, застосовуються специфічні -&nbsp;— [[магнітна термометрія]] (діапазон 0,006-30 К; точність до 0,001 град); методи, засновані на температурній залежності [[ефект Мессбауера|ефекту Мессбауера]] і [[анізотропія|анізотропії]] g-випромінювання (нижче 1 К), термошумовий термометр з перетворювачем на [[ефект Джозефсона|ефекті Джозефсона]] (нижче 1 К). Особливою складністю термометрії в діапазоні наднизьких температур є здійснення теплового контакту між термометром і середовищем.
 
Для забезпечення єдності і точності температурних вимірів служить Державний еталон одиниці температури -&nbsp;— [[кельвін]], що дозволяє в діапазоні 1,5-2800 К відтворювати Міжнародну практичну температурну шкалу (МПТШ) з найвищою досяжною в даний час точністю. Шляхом порівняння з еталоном значення температур передаються зразковим приладам, по яких градуюються і перевіряються робочі прилади для вимірювання температури. Зразковими приладами є германієві (1,5 -&nbsp;— 13,8 К) і платинові [13,8-903,9 К (630,7 ° С)] термометри опору, [[платинородій]] (90% Pt, 10% Rd) -&nbsp;— платинова термопара ( 630,7-1064,4 ° С) і [[оптичний пірометр]] (вище 1064,4 ° С).
 
 
== Приклади застосування у техніці ==
 
Термометричні методи слід використовувати, наприклад, для реєстрації змін температурного поля свердловини, які викликані перетіканнями газу:
 
- для визначення місця витікання газу в заколонний простір і вторинних газонакопичень в заколонному просторі;
 
- для оцінки працюючих інтервалів (визначення інтервалів припливу та поглинання газу);
 
- для визначення місць та інтервалів водоприпливу в стовбур свердловини;
 
- для визначення герметичності свердловинного обладнання (пакера).
 
== Див. також ==
 
* [[Термометр]]
== Джерела ==
* [http://bse.sci-lib.com/article110116.html Термометрия]
== Інтернет-ресурси ==
* http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Thermography?uselang=uk
 
32 485

редагувань