|
2.5-§. QARSHILIK TERMOMETRLAR
Haroratni qarshilik termometrlari bilan o‘lchash harorat o‘zgarishi bilan
o‘tkazgich hamda yarim o‘tkazgichlar elektr qarshiligining o‘zgarish xususiyatiga
asoslangan. Demak, o‘tkazgich yoki yarim o‘tkazgichning elektr qarshiligi uning
harorati funksiyasidan iborat, ya’ni R = f(t). Bu funksiyaning ko‘rinishi termometr
qarshiligi materialining xossalariga bog‘liq. Ko‘pchilik toza metallarning elektr
qarshiligi harorat ko‘tarilishi bilan ortadi, metall oksidlari (yarim o‘tkazgichlar)ning qarshiligi esa kamayadi. Qarshilik termometrlarini tayyorlashda quyidagi talablarga javob beruvchi toza metallar qo‘llaniladi:
1) o‘lchanayotgan muhitda metall oksidlanmasligi va kimyoviy tarkibi
o‘zgarmasligi kerak;
2) metallning haroratga qarshilik koeffisienti etarli darajada katta va
barqarorlashgan bo‘lishi lozim;
3) qarshilik harorat o‘zgarishi bilan to‘g‘ri yoki ravon egri chiziq bo‘yicha
keskin chetga chiqishlarsiz va gisterezis holatlarisiz o‘zgarishi kerak;
4) solishtirma elektr qarshilik etarlicha katta bo‘lishi kerak. Ma’lum haroratlar
oralig‘ida yuqoridagi talablarga platina, mis, nikel, temir, volfram kabi metallar javob beradi.
Harorat o‘zgarishi bilan elektr qarshilygining o‘zgarishini xarakterlovchi
parametr elektr qarshilikning harorat koeffisienti deyiladi. Harorat koeffisienti
haroratga bog‘liq bo‘lgan metallar uchun u faqat haroratning har bir qiymati uchun
aniqlanishi mumkin:
( 1 )( )
0 dt
dR
R
a t
|
(2.48)
|
bu erda, R0 va Rt — 0 va t°S haroratdagi qarshilik.
Temperatura koeffisienti °S -1 yoki 0K-1 larda ifodalanadi. Ko‘pgina sof
metallar uchun harorat koeffisienti 0,0035 ... — 0,065 K-1 chegaralarda yotadi. Yarim o‘tkazgichli metallar uchun harorat koeffisienti manfiy va metallarnikidan bir tartibga ko‘p (0,01 . . . 0,015 K-1) bo‘ladi.
Hozir qarshilik termometrlarini tayyorlash uchun mis, platina, nikel va
temirdan foydalaniladi. Mis arzon material bo‘lib, uning qarshiligi amalda haroratga chiziqli bog‘liq, ya’ni
Rt=R0(1+at) (2.49)
bu erda, Rt va R0 - t va 0°S haroratda termometr qarshiligi; a — mis simning harorat koeffisienti: a = 4,28·10-
3
K-1
Mis oksidlanishi tufayli u 200°S dan ortiq bo‘lmagan haroratlarni o‘lchashda
qo‘llaniladn. Misning kamchiliklariga uning solishtirma qarshiligining kamligini
kiritsa bo‘ladi; σ=17·10-7 Om·m. Solishtirma qarshilik termometrning o‘lchamiga
ta’sir etadi: solishtirma qarshilik qancha kam bo‘lsa, sim shuncha ko‘p kerak bo‘ladi, shuning uchun, termometr o‘lchami shuncha katta bo‘ladi.
Misdan tayyorlangan qarshilik termometrlari —200 dan + 200°S gacha
haroratlarni uzoq vaqt davomida o‘lchashda qo‘llaniladi. Nominal qarshiliklar 0°S da 10, 50 va 100 Om ni tashkil etadi. Amaliyotda yana R0=53 Om li termometr ishlaydi. Bu qarshilik termometrlari uchun quyidagi belgilashlar kiritilgan: 1 Om, 5 Om, 10 Om (R0=53 Om qarshilik termometri Gr. 23 deb belgilangan).
Platina — qimmatbaho material. Kimyoviy jihatdan inert va sof holda osonlik
bilan olinadi. Platinadan tayyorlangan qarshilik termometrlari—260 dan +1100°S
gacha haroratlarni o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Platina qarshiligining haroratga
bog‘liqligi murakkab bog‘lanishdan iborat bo‘lib,—183 dan 0°S gacha harorat
oralig‘ida quyidagicha yozilishi mumkin:
Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3(t-100)]
|
(2.50)
|
0 dan + 630°S gacha oralikda esa, quyidagicha ifodalanadi:
|
|
Rt=R0(1+At+Bt2)
|
(2.51)
|
bu erda, Rt va R0 — mos ravishda t va 0°S haroratlarda platina karshiligi; A, V, S — o‘zgarmas koeffisientlar
bo‘lib, ularning qiymati termometrni darajalashda kislorod, suv va oltingugurtning qaynash nuqtalari bo‘yicha
aniqlanadi.
Standart qarshilik termometrlarida qo‘llaniladigan PL- 2 markali platina uchun
(2.50) va (2.51) tenglamalardagi koeffisientlar quyidagi qiymatlarga ega:
A = 3,96847·10 -3 1/°S; V = — 5,847·10-7 1/0S; S = — 4,22·10-121/°S.
Texnik termometrlarni tayyorlashda ishlatiladigan PL-2 markali platina uchun
R100/R0 = 1,391 0°S da platinali qarshilkk termometrlari quyidagi qarshiliklarga ega bo‘lishi mumkin: 1, 5, 10, 50, 100 va 500 Om (amalda R0 = 46 Om li termometr ishlatiladi). Bu qarshilik termometrlari uchun o‘zgarishning nominal statistik xarakteristikasiga quyidagi belgilashlar kiritilgan: 1P, 5P, 10P, 50P, 100P va 500P (R0==46 Om
qarshilikli termometr Gr. 21 deb belgilangan).
Platinaning kamchiliklaridan biri uning tiklovchi muhitda metall bug‘lari,
uglerod oksidi va boshqa moddalar bilan ifloslanishidir. Bu ayniqsa yuqori
haroratlarda namoyon bo‘ladi.
Nikelli va temirli qarshilik termometrlari —60 dan + 180°S gacha haroratlar
oralig‘ida ishlaydi. Nikel va temir qarshilik termometrlari katta harorat
koeffisientiga ega:
Do'stlaringiz bilan baham: |
