Конденсационные манометрические термометры

В качестве манометрического вещества в этих термометрах исполь-

зуются легкокипящие жидкости (пропан, этиловый эфир, ацетон, толуол,

хлористый метил и т.д.). Диапазон измерения -50÷350°С.Специально из-

готовленные термометры применяются для измерения сверхнизких темпе-

ратур от 0,8 К.

Термобаллон термометра заполнен конденсатом примерно на 70-75% объема, а над конденсатом находится насыщенный пар этой же жидкости. Капилляр опущен в термобаллон так, что его конец находится в жидкости и в том случае, когда при максимальной температуре в термобаллоне оста- ется часть жидкости.

Принцип работы конденсационных термометров основан на зависи-

мости давления Р насыщенного пара низкокипящих жидкостей от темпе-

ратуры:

dP = λ, (2.12)

dt t (Vп − Vж)

где λ – скрытая теплота испарения; Vn, Vж – удельные объемы пара и жид-

кости.

Давление в термосистеме конденсационного термометра равно дав- лению насыщенного пара при температуре рабочей жидкости, которая в свою очередь равна температуре измеряемой среды. Зависимость Р насы- щенного пара от температуры однозначна (до критической температуры), но нелинейна, из-за чего шкалы конденсационных термометров имеют значительную неравномерность. Для получения равномерной шкалы кон- денсационные термометры снабжают специальным линеаризующим уст- ройством. Рабочее давление Р зависит только от пределов измерения и за-

кона изменения давления насыщенного пара от температуры. Таким обра- зом, давление в термосистеме зависит только от измеряемой температуры t, изменение температуры окружающей среды не оказывает влияния на по- казание прибора.

Поскольку термобаллон может быть выполнен малых размеров, то конденсационные термометры менее инерционны, чем другие манометри- ческие термометры. Кроме того, эти термометры более чувствительны, т.к. давление насыщенного пара резко меняется с температурой.

Конденсационным термометрам присущи гидростатическая погреш- ность и погрешность от изменения барометрического давления. Первая компенсируется аналогично жидкостным термометром, а вторая значи- тельна лишь на начальном участке шкалы, когда давление в термосистеме невелико.