Медный термометр сопротивления типа ТСМ-5071, устройство которого дано на рис. 2-49, является виброустойчивым термометром градуировочных характеристик гр.23 и гр.24, класса точности K-III. Термометр предназначен для измерения температуры жидкости, газа и пара в диапазоне 50 - 150° С; имеет чувствительный элемент 1 в виде бескаркасной бифилярной обмотки 1 (1 Бифилярная обмотка является безындукционной, так как наматывается одновременно двумя концами провода, сложенного посередине.)из тонкого изолированного медного провода, покрытой снаружи фторопластовой пленкой. Чувствительный элемент помещен в защитный чехол 2 наружным диаметром 10 мм, изготовленный из стали 0X13. Выводные медные провода изолированы двухканальными фарфоровыми бусами 3. В верхней части термометра расположена водозащищенная бакелитовая головка 4 с двумя зажимами. Термометр выпускается с подвижным 5 или неподвижным 6 штуцером и имеет защитный чехол, рассчитанный на условное давление среды 6,4 МПа. Для термометра с подвижным штуцером допускаемое условное давление равно 0,4 МПа. Термометр с неподвижным штуцером может быть установлен в защитной гильзе на условное давление 25 или 50 МПа * (* Конец защитного чехла термометра, предназначенного для установки в защитной гильзе на условное давление 50 МПа, имеет на длине 60 мм наружный диаметр 8.4 мм.). . Монтажная длина термометра выполняется в пределах 120 -2000 мм. Инерционность его составляет 40 с, а с применением защитной гильзы 2 мин. При установке термометра без защитной гильзы допускаемая скорость воды и пара соответственно составляет 15 и 25, а с применением защитной гильзы 20 и 40 м/с.
Медный термометр сопротивления типа ТСМ-Х градуировочной характеристики гр.23 и класса точности K-III служит для измерения температуры жидкости и газа в диапазоне 50 - 100° С. Чувствительный элемент термометра помещен в защитный чехол с неподвижным штуцером, изготовленный из стали 20 и Х18Н10Т и рассчитанный на условное давление среды 4 МПа. Наружный диаметр защитного чехла 14 мм. К концам обмотки чувствительного элемента припаяны выводные провода, изолированные фарфоровыми бусами, соединяющие обмотку с зажимами в головке термометра. Монтажная длина термометра 80 -1250 мм, инерционность 4 мин.
Медный термометр сопротивления типа ТСМ-ХI имеет те же характеристики, что и термометр типа ТСМ-Х, Он выпускается без головки со специальной заделкой выводных проводов. Защитный чехол его наружным диаметром 10 мм изготовлен из латуни Л63. Для установки термометр снабжен неподвижным штуцером. Монтажная длина термометра 100 – 320 мм.. К выводным проводам его присоединен отрезок двужильного провода длиной 300 мм.
Измерение температуры воздуха в помещениях производится с помощью виброустойчивых медных термометров пиления типов ТСМ-010 (одинарный) и ТСМ-020(двойной) градуировочной характеристики гр.23, класса точности K-II. Диапазон измеряемой температуры 50 -1000 ºС. Защитная арматура термометров выполняется стили 20. Чувствительный элемент помещен в перфорированную гильзу, соединенную с водозащищенной головкой, снабженной фланцем для крепления и крышкой на винтах. Габариты термометра 188х64х58 мм и инерционность 2,5 мин. Термометр закрепляется на вертикальной поверхности посредством фланца и четырех винтов 1. (1 Кроме перечисленных изготовляются термометры сопротивления типов : для жидкости , газа и пара - ТСП-6097 и ТСП-6097 (до 0.4 и 4 МПа); для подшипников ТСМ-148; для воздуха помещений ТСМ-611, а также и другие типы термометров.).
г) Полупроводниковые термометры сопротивления Наряду с термометрами сопротивления из металлических проводников для измерения температуры находят также применение полупроводниковые термометры сопротивления - терморезисторы 2 (2 ГОСТ 106088-75. Терморезисторы.), изготовляемые из порошкообразной смеси окислов некоторых металлов: меди ( Cu2O 3), марганца (Mn2O3), кобальта (CoO), никеля (NiO) и др., спрессованной и спеченной при высокой температуре.
Терморезисторы, представляющие непроволочные объемные нелинейные резисторы различной формы (цилиндрические, шайбовые и др.), в отличие от металлических резисторов имеют отрицательный температурный коэффициент, т. е. при нагревании уменьшают свое сопротивление. При температуре 50° С и ниже значение их температурного коэффициента в 5 -10 раз больше, чем у металлов, что дает сравнительно большое изменение сопротивления в зависимости от температуры.
Сопротивление терморезистора R (Ом) определяется по формуле
где Rн - номинальное сопротивление терморезистора при температуре Т0 = 293 К (20° С), Ом;
е - основание натуральных логарифмов;
В - постоянная, зависящая от свойств полупроводника, К;
Т - температура терморезистора, К.
Кроме того, терморезисторы имеют значительное удельное электрическое сопротивление, что позволяет получать из них компактные и малоинерционные термометры с большим сопротивлением (1 - 1000 кОм) и, следовательно, не учитывать влияние изменений температуры окружающего воздуха на сопротивление линий, соединяющих термометры со вторичными приборами.
Наиболее распространены для измерения и регулирования температуры терморезисторы типов КМТ (смесь окислов кобальта и марганца) и ММТ (смесь окислов меди и марганца). Первый из них обладает более высокой температурной чувствительностью, характеризуемой
температурным коэффициентом сопротивления изменение отношения Rt / R0 от температуры для терморезисторов этих типов представлено на рис. 2-50.
На этом же графике приведена для сравнения характеристика медного термометра сопротивления типа ТСМ.
Цилиндрические терморезисторы типов КМТ-1 и ММТ-1 (рис. 2-51, а),
предназначенные для работы в сухом воздухе, имеют соответственно при температуре 20° С номинальные сопротивления 22 - 1000 и 1 - 220 кОм. Первый из них применяется до температуры 120, а второй 125° С. Их габариты: диаметр 2 и длина 12 мм. Масса терморезисторов 0,6 г и инерционность 1 мин 25 с.
Два других типа цилиндрических терморезисторов - КМТ-4 и ММТ-4 (рис. 2-51, б) имеют те же номинальные сопротивления и применяются до температуры 125° С. Они заключены в плотный металлический защитный чехол и служат для работы во влажном воздухе. Габариты терморезисторов: диаметр 4 и длина 30 мм. Масса 2,5 г и инерционность 1 мин 55 с.
Шайбовый терморезистор типа ММТ-13 (рис. 2-51, в) предназначен для измерения температуры до 125° С в сухом воздухе. При температуре 20° С номинальное сопротивление его 10 - 2200 Ом. Терморезистор состоит из полупроводниковой шайбы диаметром 9,5 мм. Масса его 1г.
Терморезисторы обладают большим постоянством электрических свойств, однако степень воспроизведения их сопротивления недостаточно надежна; отклонение сопротивления от номинального значения достигает ± 20%, что не обеспечивает необходимой взаимозаменяемости этих устройств.
