С понятиями �температура�, �измерение температуры�, �термометр� мы постоянно сталкиваемся как при рассмотрении физических или химических процессов в науке и производстве, так и в быту, когда ставим больному градусник или смотрим на спиртовой термометр за окном чтобы узнать, надевать ли теплое пальто. Однако обычно при этом под температурой мы понимаем просто степень нагретости тела и не задумываемся о том, что же такое температура с физической точки зрения. Между тем для точного измерения температуры в рамках какого-либо технологического процесса или научного эксперимента необходимо правильно построить измерительную систему с учетом всех влияющих факторов.

Температура � физическая величина, количественно характеризующая меру средней кинетической энергии теплового движения молекул какого-либо тела или вещества.

Из определения температуры следует, что она не может быть измерена непосредственно и судить о ней можно по изменению других физических свойств тел (объема, давления, электрического сопротивления, термоЭДС, интенсивности излучения и т.д.). В зависимости от диапазона измеряемых температур различают две основные группы методов измерения: контактные (собственно термометрия) и бесконтактные (пирометрия или термометрия излучения), применяемые в основном для измерения очень высоких температур.

Первое достоверно известное устройство для измерения температуры было создано Г. Галилеем около 1595 г. Этот прибор (термоскоп) использовал явление изменения объема газа при нагревании и охлаждении. Однако этот прибор (и последующие аналоги) имел большой недостаток: его шкала была относительной и показания не могли быть выражены в численной форме. Крупным шагом в развитии термометрии было введение изобретателем ртутного термометра Г.Фаренгейтом (G. Fahrenheit) в начале 18 века первой температурной шкалы, названной его именем, опирающейся на две опорные точки. В качестве нижней опорной точки (0�F) он использовал температуру замерзания солевого раствора, самую низкую воспроизводимую в то время, а в качестве верхней точки температуру тела человека (96�F в старину было удобнее считать дюжинами). Сам изобретатель определял вторую эталонную точку как температуру под мышкой здорового англичанина. Привычная нам десятичная температурная шкала была предложена А. Цельсием (A. Celsius) в 1742 году. В качестве опорных точек для нее используются температура плавления льда (0�C) и температура кипения воды (100�C). Наконец, в начале 19 века английским ученым лордом Кельвином (Kelvin) была предложена универсальная абсолютная термодинамическая температурная шкала, ставшая стандартной в современной термометрии. Одновременно Кельвин обосновал понятие абсолютного нуля температуры. Перевести температуру из одной шкалы в другую можно с помощью следующих простых соотношений:

T(�C)= 5/9 (T(�F) - 32)

T(K)=T(�C) + 273,15

Таким образом, 0�C соответствует 32�F и 273,15 К, а 100�C � 212�F и 373,15 К. Выбор между этими опорными точками 100 делений у шкалы Цельсия и 180 делений у шкалы Фаренгей та является чисто условным (как, впрочем, и выбор самих опорных точек). Для обеспечения единства измерений температуры в качестве международного стандарта в 1968 году принята Международная Практическая Температурная Шкала МПТШ68 (в настоящее время в качестве стандарта принята уточненная в 1990 году версия шкалы ITS90), использующая в качестве опорных точек температуры изменения агрегатного состояния определенных веществ, которые могут быть воспроизведены. Кроме того, стандарт определяет типы образцовых средств измерения во всем диапазоне температур. Перечень основных фиксированных точек МПТШ68 приведен в таблице 1.

В работе сделаны следующие выводы:

Качественные показатели системы измерения
температуры с помощью термопар могут быть улучшены
следующими путями.
- Используйте максимально толстые проводники, не отво
дящие тепло от измеряемой зоны.
- Если необходимо использовать тонкие проводники, ста
райтесь максимально уменьшить их длину.
- Оберегайте по возможности датчик и провода от уда
ров и вибраций, которые могут ухудшить параметры
системы.
- При невозможности расположить преобразователь
вблизи термопары используйте для подключения экра
нированную витую пару.
- Не подвергайте термопару резким колебаниям темпера
туры и используйте ее и соединителные провода только
в рабочем диапазоне температур.
- По возможности ведите протоколирование результатов
измерений.

По данным сайте http://www.cta.ru

http://artmetals.narod.ru

Artyomal@rambler.ru