Платиновая термометрия

В.М. Меркулов, ЗАО «ТЕРМИКО».

Сделанные на базе проволочных платиновых элементов термометры сопротивления имеют ряд преимуществ перед термометрами с напылёнными платиновыми элементами. Прежде всего, это более широкий температурный диапазон измерений, а также долговременная воспроизводимость и стабильность, что очень важно для ряда приборов, в составе которых они работают. Мы выпускаем надежную продукцию с четырехлетним межповерочным интервалом, четырехлетней гарантией и сроком службы не менее 12,5 лет. И это не предел. Данные ЦСМ по периодическим поверкам наших термометров, отзывы потребителей, весьма низкий процент рекламаций и собственные долговременные исследования позволяют рассматривать вопрос об увеличении межповерочного интервала и гарантийного срока как минимум до 6 лет, чем мы сейчас и занимаемся.

Чувствительность платинового термометра с НСХ 100П ~ 0,4 Ом/°С.

Для определения температуры с погрешностью ±0,1°С требуется измерение сопротивления с погрешностью не хуже ±0,04 Ом. В области 200 °С (R200 ~177 Ом) при этом требовании измеритель сопротивления должен быть как минимум класса 0,025. При измерении температур с той же погрешностью в области минус 200°С (R~20 Ом) необходим уже класс 0.002, то есть, на порядок точнее.

При более низких температурах сопротивление платинового термометра падает настолько, что для его измерения требуется уникальная вторичная аппаратура.

Для того чтобы термометр сопротивления обеспечил выбранную точность измерения температуры, его геометрический конструктив должен отвечать некоторым особым требованиям.

Рассмотрим тепловые процессы, действующие на чувствительный элемент (ЧЭ) термометра сопротивления. Рабочий конец термометра помещен на глубину L в измеряемую среду с температурой tизмер.. Длина чувствительного элемента – Lчэ. Обратный конец термометра находится в «комнате» с температурой tкомн. Пусть tизмер. >tкомн. На ЧЭ и выводы через корпус термометра с теплопроводящей засыпкой действуют тепловые потоки (отмечены на рис. сплошными стрелками), выравнивающие их температуру с температурой измеряемой среды. С обратной стороны термометра идет теплоотводящий поток, приводящий к появлению участков термометра с температурой ниже tизмер. (пунктирная стрелка). При малой глубине помещения термометра в измеряемую среду этот теплоотвод оказывает заметное влияние на температуру ЧЭ, реально занижая ее значение относительно истинной tизмер. Возникает ошибка в результатах температурных измерений, она тем больше, чем больше разность tизмер. – tкомн., чем больше размер ЧЭ и диаметр термометра и чем меньше глубина L погружения термометра. Аналогичная ситуация происходит и при измерении температур ниже комнатных. При этом теплоотвод направлен в сторону чувствительного элемента, в результате чего он может иметь завышенную температуру относительно истинной tизмер.