· термометры расширения, основанные на свойстве температурного расширения жидких и твердых тел;

жидкостные термометры расширения. Для измерения температур в пределах от —30 до +750° в качестве заполняющей жидкости применяется ртуть.

Принцип действия стеклянных жидкостных термометров основан на тепловом расширении термометрической жидкости, заключенной в термометре. Для измерения в теплоэнергетических установках наибольшее распространение получили ртутные термометры. Для обычных измерений применяют технические ртутные термометры.

                                          1 — корпус

2 — смотровое окно

3 — штуцер

4 — защитная труба

5 — винт

· термометры газовые и жидкостные манометрические;

                                          1) манометр

                                                          2)капиляр

                                                          3) оплётка

                                                          4)баллон для газа или жидкости

 Манометрический термометр можно рассматривать как систему, состоящую условно из трех элементов термобаллона, капиллярной трубки и манометрической пружины. Вся система-может быть заполнена газом (азот, гелий), жидкостью (ртуть, ксилол, метанол) или паром (этилхлорид, ацетон, бензол, диэтиловый эфир). В зависимости от этогоманометрические термометры называют газовыми, жидкостными или паровыми. Термобаллон выполняет роль чувствительного элемента. Он изготовлен в виде цилиндра из стали или латуни. При измерении температуры термобаллон помещают в исследуемую среду. Че г выше измеряемая температура, тем больше давление в термобаллоне. Покапиллярной трубке давление передается манометрической пружине и деформирует ее.

· термометры конденсационные;

В конденсационных (парожидкостных) термометры измеряют давление насыщенногопара над поверхностью низкокипящей жидкости (ацетон, метилхлорид, некоторые хладоны), заполняющей термосистему на 2/3 ее объема. Изменение этого давления непропорционально изменению температуры, поэтому такие приборы имеют неравномерные шкалы. Пределы измерений от -25 до 300 °

· электрические термометры (термопары);

Рис. 5. Термоэлектрич. преобразователь: а-цепь из термоэлектродов А и В; б-устройство; 1-рабочий спай; 2-изолятор; 3-чехол; 4-выводы.

Термоэлектрические термометры состоят из термоэлектрические преобразователя и вторичного прибора. Термоэлектрический преобразователь (ТЭП, термопара - устаревшее) - цепь из двух (рис. 5, а) или нескольких соединенных между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно металлических проводников, реже полупроводников). Действие ТЭП основано на эффекте Зеебека: если контакты (как правило, спаи) проводников, или термоэлектродов, находятся при разных температурах, в цепи возникает термоэлектродвижущая сила (термоэдс), значение которой однозначно определяется температурами «горячего», или рабочего (t), и «холодного», или свободного (t₀), контактов и природой материалов, из которых изготовлены термоэлектроды.

Проволочные термоэлектроды ТЭП помещают в стальной или керамический чехол, подключая свободные концы к выводам с крышкой; изолируют один от другого по всей длине от горячего спая керамическими изоляторами (рис. 5,6). Рабочий спай изолируют от чехла керамическим наконечником. Горячую часть ТЭП (со стороны рабочего спая) погружают в объект измерения температуры.

· термометры сопротивления;

Рис. 3. Платиновый термометр сопротивления: а-общий вид; б-чувствитермометры элемент; 1-металлич. чехол; 2 - термоэлемент; 3-установочный штуцер; 4-головка для присоединения к вторичному прибору; 5-слюдяной каркас; 6-обмотка из платиновой проволоки; 7-выводы.

Измерение (с высокой точностью) температуры основано на свойстве проводников (металлы и сплавы) и полупроводников (например, оксиды некоторых металлов, легированные монокристаллы Si или Ge) изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. С ее повышением для проводников сопротивление увеличивается, для полупроводников - уменьшается. Количественно такая зависимость выражается температурным коэффициентом электрического сопротивления (ТКЭС, °С^-1)•

Эти термометры состоят из чувствительного элемента (термоэлемента) и защитной арматуры. Наиболее распространены термометры с термоэлементами из чистых металлов, особенно Pt (ТКЭС = 3,9•10^-3) и Сu (4,26•10^-3). Конструктивно чувствительный элемент представляет собой металлическую проволоку, намотанную на жесткий каркас из электроизолирующего материала (напр., слюда, кварц) или свернутую в спираль, которая герметично помещена в заполненные керамическим порошком каналы каркаса (рис. 3). Платиновые термометры применяют для измерения температур в пределах от –260 до 1100°С, медные - от –200 до 200 °С. Платиновый либо медный чувствительный элемент, вставленный в гильзу (из бронзы, латуни или нержавеющей стали), на конце которой имеются выводы (клеммы) для присоединения к головке термометры, наз. термометрической вставкой.

· оптические монохроматические пирометры;

Квазимонохроматические (оптические) пирометры Действие этих переносных приборов основано на сравнении яркости моно-хроматич. излучения двух тел-тела, температуру которого измеряют, и эталонного. В качестве последнего обычно используют нить лампы накаливания с регулируемой яркостью излучения. Наиб. распространенный прибор данной группы-пирометры с "исчезающей" нитью (рис. 1). Внутри телескопич. трубки в фокусе линзы объектива находится питаемая от аккумулятора через реостат пирометрич. лампа с подковообразной нитью. Для получения монохроматич. света окуляр снабжен красным светофильтром, пропускающим лучи только определенной длины волны (l 65-66 мкм). В объектив помещен серый поглощающий светофильтр, служащий для расширения пределов измерений.

При подготовке оптич. системы к измерению трубку наводят на раскаленное тело и передвигают объектив до получения четкого изображения тела и нити лампы. Включив источник тока, реостатом регулируют яркость нити до тех пор, пока ее средняя часть не сольется с освещенным телом. В момент выравнивания яркостей тела и нити, когда последняя становится неразличимой, прибор показывает т. наз. яркостную температуру тела (равна температуре абсолютно черного тела того же углового размера, что и излучающее тело, и дающего такой же поток излучения на данной длине волны). Эту температуру (T_я) отсчитывают по одной из шкал отградуированного в градусах милливольтметра: верхней-без серого светофильтра (для температур 800-1400⁰C) и нижней со светофильтром (для температур св. 1300⁰C). Погрешность до 1% от диапазона измерений. По известной Т_я истинную температуру тела определяют на основе законов теплового излучения.

· оптические цветовые пирометры;

Пирометры спектрального отношения (цветовые пирометры). В пром. приборах находится отношение т. наз. спектральной энергетич. яркости (излучение определенной длины волны, или яркости) реального тела с двумя заранее выбранными значениями длины волны. Для каждой температуры T это отношение неодинаково, но вполне однозначно. Действие большей части конструкций основано на определении цвета нагретого тела по отношению яркостей для не очень близких одна к другой двух длин волн в видимой части спектра.

Измеряемое излучение через защитное стекло и объектив попадает на фотоэлемент (рис. 3). Между ним и объективом установлен вращаемый синхронным двигателем обтюратор. Последний выполнен в виде диска с двумя отверстиями, закрытыми красным и синим светофильтрами. T. обр., при вращении обтюратора на фотоэлемент попеременно попадают излучения разной интенсивности. Предварительно усиленный переменный ток, напряжение которого пропорционально соответствующим интенсивностям излучения, преобразуется электронным логарифмич. устройством в постоянный ток силой, зависящей от 1/Т. Сила выходного тока устройства определяется показывающим или регистрирующим милливольтметром. Пределы измерений 1400-2500⁰C; погрешность не превышает 1% от верх.  предела.

· радиационные пирометры.

Пирометры полного излучения (радиационные пирометры) служат для измерения температуры по мощности излучения нагретого тела (рис. 4). Испускаемые им лучи с помощью оптич. системы (рефракторной - преломляющей с линзой и диафрагмой или рефлекторной - отражающей с зеркалом) фокусируются на к.-л. преобразователе - обычно миниатюрной термоэлектрич. батарее. Для наводки на нагретое тело используют окуляр с красным либо дымчатым светофильтром. Возбуждаемая в батарее термоэдс фиксируется потенциометром, шкала которого градуирована в градусах по температуре излучения абсолютно черного тела. По измеренной радиац. температуре (900-2000 ⁰C) истинную температуру раскаленного тела находят из спец. таблицы. Точное определение кол-ва поступающей в пирометры лучистой энергии крайне затруднительно, т.к. между приемником излучения и окружающей средой происходит теплообмен. Несмотря на это, пирометры полного излучения широко распространены в производств. практике; они м. б. установлены стационарно, позволяют применять дистанц. передачу показаний, автоматически записывать и регулировать температуру.

· фотоэлектрические  пирометры.

Фотоэлектрические пирометры В приборах разл. типов чувствит. элементами служат фотоэлементы с внеш. фотоэффектом, в которых фототок пропорционален энергии излучения волн определенного участка спектра. В пирометры этого типа (рис. 2) изображение раскаленного тела (т-ру которого измеряют) с помощью объектива и диафрагмы 2 создается в плоскости одного из отверстий диафрагмы 3, расположенной, наряду с красным светофильтром, перед фотоэлементом. Последний через др. отверстие этой диафрагмы освещается регулируемым источником света-электрич. лампой. Благодаря колебаниям заслонки вибрац. модулятора фотоэлемент поочередно с частотой 50 Гц освещается раскаленным телом и лампой. При неравенстве освещенностей от них в цепи фотоэлемента возникает фототок, усиливаемый электронным усилителем. Его выходной сигнал изменяет ток накала лампы до выравнивания указанных освещенностей. Сила тока, однозначно связанная с яркостной температурой тела, на сопротивлении R_вых преобразуется в напряжение, измеряемое автоматич. потенциометром, шкалы которого градуированы в градусах Т_я. Фотоэлектрич. пирометры выпускают одношкальными для измерения температур от 600 до 2000⁰C или двушкальными (введен ослабляющий светофильтр) для определения более высоких температур; в первом случае погрешность не превышает 1%, во втором -2,5% от диапазона измерений.