Соединительная трубка, капилляр и трубчатая пружина образуют замкнутую герметизированную систему, заполненную термометрической жидкостью. Чаще всего применяют ртуть, метиловый спирт.
В измеряемую среду погружается термобаллон и частично соединительная грубка. Местом, в котором может разместиться избыточный объем жидкости, является трубчатая пружина, имеющая форму эллипса или овала. При увеличении давления, которое возникло вследствие увеличения объема в замкнутой системе, эллипс (а тем более овал) стремится принять форму круга. Круг по сравнению с любой другой фигурой, имеющей такой же периметр, обладает максимальной площадью. Это приводит к тому, что внутренний объем в трубчатой пружине увеличивается и там размещается дополнительный объем жидкости. Изменение формы поперечного сечения пружины ведет к ее небольшому выпрямлению. Так как один конец пружины твердо закреплен в держателе, то упругая деформация вызывает перемещение другого конца и поворот связанного с ним зубчатого сектора и трибки со стрелкой.
Только в редких случаях измерение температуры производится непосредственным погружением термометра в измеряемую среду. Чаще всего для монтажа в сосудах, находящихся под небольшим давлением неподвижной химически неактивной среды, применяют монтаж термометров при помощи разъемного штуцера. В некоторых случаях применяют наружное защитное покрытие термобаллона (никель, свинец и т. п.). При работе в условиях агрессивной среды, больших скоростях, высоком давлении, а также если смена термобаллоиа может повлечь остановку агрегата, термобаллон устанавливают в защитную гильзу.
Соединительная трубка служит для крепления термобаллона непосредственно к установочному кронштейну, или штуцеру той или другой конструкции. Через ее внутреннее отверстие обычно проходит капилляр.
Влияние температуры окружающей среды. Манометрический термометр используется при так называемых нормальных условиях — при температуре капилляра и измерителя 4-20° С, в цеховых же условиях сратура этих узлов может отличаться от градуировочной. Чем больше отклонение температуры окружающей среды от градуировочной температуры, тем больше будет погрешность. Для уменьшения этой погрешности необходимо прокладывать капилляр в температурных условиях, близких к нормальным, в траншеях и каналах и при удалении от нагретых агрегатов. Измеритель (трубчатую пружину) следует помещать в место с невысокой постоянной температурой.
Вторым фактором, влияющим па величину температурной погрешности жидкостпого термометра, является отношение объема трубчатой пружины и капилляра к объему термобаллона.
Для уменьшения этого вида погрешности можно рекомендовать следующее:
В отличие от жидкостных термометров, в основу работы газового термометра положен закон Гей-Люссака. Это уравнение может быть выражено так: при постоянном объеме давление идеального газа прямо пропорционально его абсолютной температуре. Это уравнение точно для идеального газа, для реальных же газов имеются некоторые отступления: зависимость давления от температуры выражается не прямой линией, а кривой. Однако отклонения от прямой незначительны, и шкалы манометрических газовых термометров практически равномерны. Измерительная система ничем не отличается от измерительной системы жидкостного термометра за исключением того, ЧТО ВСЯ система заполнена не жидкостью, а газом. Может применяться любой химически инертный газ, обладающий высоким коэффициентом расширения при постоянном объеме, малой теплоемкостью и вязкостью, легкостью получения и пригодностью для промышленного применения. Обычно применяют воздух, водород, азот.
Относительное положение термобаллона и измерителя в газовых термометрах не играет никакой роли, так как статическое давление газа в измерительной системе незначительно по сравнению с давлением, развивающимся в системе благодаря нагреву термобаллона.
Газовые термометры выпускаются как показывающие, так и самопишущие, с диаграммой диаметром 270 мм. Самопишущие приборы для передвижения диаграммного диска имеют часовой механизм с шестисуточпым заводом, или синхронный электродвигатель.