Struktura

Snímače teploty - dilatační

Snímače teploty – dilatační

Využívají teplotní roztažnost látek. Objemovou roztažnost využívají teploměry kapalinové. Základem je baňka naplněná kapalinou s dostatečně velkou objemovou roztažností. Na baňku je napojena kapilára (vlasově tenká trubice), která je na konci zatavená, aby se kapalina nemohla odpařovat. Při změnách teploty se mění výška sloupce v kapiláře, která je podložená stupnicí. Vnější profil kapiláry je vytvarován tak, aby opticky rozšiřoval obraz sloupce a pozorování bylo snazší. Jako náplně se používají obarvené organické kapaliny a roztavené kovy:

obrazek

obrazek

Obr. 1: Konstrukce kapalinového teploměru

 

obrazek

Obr. 2: Rtuťové teploměry

Kontaktový teploměr je rtuťový teploměr, který má do kapiláry zavedený kovový kontakt. Obvykle je možno polohu kontaktu přestavovat, a tak měnit teplotu, při které rtuť propojí elektrický obvod. Teploměr se používá v jednoduchých regulačních obvodech.

Maximální teploměr uchová nejvyšší naměřenou hodnotu. Kapilára je nad baňkou zúžena. Při stoupání teploty tlak vznikající v baňce kapalinu zúženým místem protlačí, ale při klesání teploty dojde v místě zúžení k přetržení sloupce a kapalina z kapiláry se do baňky nevrací. Teploměry tohoto typu se používají jako lékařské a v meteorologii. Tam se uplatní také minimální teploměry, které uchovávají nejmenší naměřenou hodnotu.

Tlakové teploměry: základem je kovová baňka, na kterou je napojena kovová kapilára a na jejím konci je tlakoměrné ústrojí, například Bourdonova trubice. Systém je naplněn rtutí, organickou kapalinou nebo plynem pod značným tlakem ( 0,5 až 15 Mpa ), který se mění v závislosti na teplotě. Zvláštním druhem je parní teploměr, který využívá závislost bodu varu na tlaku. Má baňku částečně naplněnou kapalinou s nízkým bodem varu. Kapalina vře tak dlouho, až uvolněné páry zvýší tlak natolik, že se var zastaví. Při poklesu teploty páry kondezují a tlak klesne, při stoupnutí teploty se var obnoví. Výhodou tlakových teploměrů je, že spojovací kapilára může být dlouhá (až 50 m, běžně několik m ), tlak v systému může místo tlakoměru ovládat tlakový spínač. Při dlouhých kapilárách se někdy používá kompenzace pro potlačení vlivu teplot v okolí tlakoměru a kapiláry.

obrazek

Obr. 3: Kompenzovaný kapalinový tlakový teploměr

Dvojkovové (bimetalové) teploměry jsou tvořeny dvojkovovým páskem po celé délce pevně spojeným (svařením, snýtováním ap.). Jsou použity dva kovy s rozdílnou teplotní roztažností. Nejčastěji se používá slitina invar ve spojení s mědí, bronzem nebo ocelí. Při změnách teploty se vlivem rozdílné tepelné roztažnosti obou kovů pásek deformuje. Deformace se převádí na výchylku ručky, případně může spínat mikrospínač. Výhodou těchto teploměrů je jednoduchost, láce, dobrá životnost; nevýhodou omezená přesnost, rozsah měření a tepelná setrvačnost.

obrazek

Obr. 4: Bimetalový teploměr

 

Zdroje

  • BENEŠ, P. a kol. Automatizace a automatizační technika 3, Prostředky automatizační techniky. 1. vyd. Praha: Computer Press, 2003. ISBN 80-7226-248-3.
  • BUMBÁLEK, L.,a kol., Kontrola a měření. 1. vyd. Praha: Informatorium, 2009. ISBN 978-80-7333-072-9
  • Měřící člen regulačního obvodu. [online]. [cit. 2014-08-10]. Dostupné na WWW: <http://www.spsei.cz/att/soubory/automatizace.pdf>.
  • SCHMID, D. a kol. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. 1. vyd. Praha: Europa - Sobotáles, 2005. ISBN 80-86106-10-9.
  • Základy automatizace. [online]. [cit. 2014-07-15]. Dostupné na WWW: < http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FS/Zaut/Skripta_text.pdf>

Obrázky:

  • Obr. 1: BUMBÁLEK, L.,a kol., Kontrola a měření. 1. vyd. Praha: Informatorium, 2009. ISBN 978-80-7333-072-9
  • Obr. 3: BUMBÁLEK, L.,a kol., Kontrola a měření. 1. vyd. Praha: Informatorium, 2009. ISBN 978-80-7333-072-9
Logolink