ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термоэлементы из "Техника физико-химического исследования Издание 3" Ртутный термометр является весьма несовершенным инструментом. Обладая большими размерами и массой, он подобно газовому термометру позволяет измерять температуру не в данной точке, а некоторую среднюю в объеме своего резервуара. Экспериментатор делает значительный шаг вперед, применяя электрические способы измерения температур. Если требуется измерить температуру в какой-либо точке системы, не внося в нее при этом сколько-нибудь заметных изменений, то для этого лучше всего в качестве измерительного прибора применять термоэлемент. [c.81] Термоэлектрические цепи. Мы считаем не лишним привести здесь некоторые основные положения, без знания которых малоопытный экспериментатор при работе с термоэлектрическими цепями может легко допустить грубейшие ошибки. [c.81] Электродвижущая сила (э.д.с.), возникающая в месте контакта двух проводников, зависит от природы (химического состава) этих проводников и температуры контакта. При соединении двух проводников в цепь возникающая э. д. с. зависит от разности температур контактов и не зависит от распределения температуры вдоль проводников, при условии полной их однородности по длине в смысле химического состава и характера механической обработки. [c.81] Если цепь состоит из нескольких проводников, то результирующая э.д.с. является алгебраической сумйой всех э.д.с., возникающих в местах контактов отдельных проводников. При разрыве цепи и введении в нее промежуточного проводника э.д.с. цепи не изменяется, если температура контактов промежуточного проводника одинакова (закон промежуточных проводников). [c.81] Обозначим э.д.с. цепи, состоящей из двух проводников а и Ь (термопары), при температуре I через ( а ) . [c.81] Таким образом, если температуру контактов аЬ, Ьс, ей и йе поддерживать одинаковой и равной то э.д.с. цепи складывается из э.д.с. контактов (ае) , и (еа)г . [c.82] Измеряя с помощью гальванометра силу тока в цепи аЬсс1е и соблюдая постоянство температур контактов аЬ, Ьс, ей и с1е, можно определять разность температур—4 как функцию э.д.с. Е. [c.82] Изменение э.д.с. в зависимости от температур двух контактов может быть использовано при измерении разности температур (метод дифференциальной термопары). В этом случае проводники по месту контактов свариваются или спаиваются (рис. 81) (материал пайки — промежуточный проводник не меняет э.д.с. цепи), и спаи приводятся в тепловой контакт с телами, разность температур которых нужно определить (при этом необходимо внимательно следить за тем, чтобы электрическая изоляция спаев от этих тел была полной). [c.82] Зависимость термоэлектродвижущей силы от природы металлов. Величина э.д.с. зависит, как уже было сказано, от природы спаиваемых металлов. Экспериментатор должен дать себе отчет в том, какая точность измерений ему требуется и какова чувствительность прибора, который он будет применять для отсчета. [c.83] Для практических целей еще удобнее воспользоваться табл. 9, в которой приведены э.д.с. для некоторых металлов и сплавов в паре с чистой платиной. [c.83] Подставляя значения Е, находим . [c.84] Для температур 600—800° выгоднее применять термопары из специальных сплавов никеля и хрома. [c.84] Будучи очень стойкими до 900°, такие пары обладают э.д.с. в 4—6 раз большей, чем платино-платинородиевые. Это обстоятельство нужно иметь в виду при наличии большого количества термопар и гальванометров в лаборатории. Неопытный лаборант может легко спутать эти две термопары, так как после длительного употребления термопары довольно трудно отличить одну от другой по внешнему виду спаев. Гальванометры для платино-плати-нородиевых термопар градуируются обычно до 1600°, а для термопар из сплавов никеля и хрома до 800—900°. Приключив сомнительную термопару к гальванометру, отградуированному до 1600°, и нагревая открытый спай на спичке до красного каления, можно с уверенностью сказать, что термопара не платино-платинородиевая, если стрелка гальванометра пройдет всю шкалу, заходя за отметку 1600 . [c.84] В настоящее время выпускаются термопары из цеблнгородных металлов и их специальных сплавов, рассчитанные на применение при различных диапазонах температур. [c.85] В табл. 10 приведена характеристика таких термопар. [c.85] Точное содержание компонентов сплавов см. ГОСТ 492—41. [c.85] Изменение э.д.с. термопар в зависимости от температуры. [c.85] На диаграмме (рис. 75) показано изменение э.д.с. некоторых термопар с температурой. [c.86] Поправка на температуру холодных спаев. Особое внимание нужно уделить температуре холодных спаев. Температуру этих спаев необходимо поддерживать такой же, при какой производилось калибрование термопары. В лабораториях наиболее удобной температурой является точка таяния льда. [c.86] Не нужно забывать, что если температура холодных спаев при измерении выше, чем при калибровании, то поправку нужно прибавить, а если ниже,—то отнять. Мы даем таблицы для некоторых термопар, описанных ранее (табл. И, 12, 13), напоминая, однако, что для пар, состоящих не из чистых металлов, данные могут быть несколько иными. [c.87] Вернуться к основной статье