Методические погрешности манометрических термометров вызываются
действием ряда факторов:
1) отсутствием термодинамического равновесия между термобаллоном, его
наполнителем и исследуемой средой;
2) отклонением температуры или внешнего давления от условий, для которых
рассчитывался и градуировался термометр;
3) гидростатическим давлением, зависящим от разности уровней расположения
термобаллона и регистрирующих звеньев прибора.
Измерительным преобразователем манометрических термометров является
термобаллон, а собственно чувствительным элементом — рабочее вещество (наполнитель)
термобаллона. Задача о том, насколько отличается температура наполнителя
термобаллона от температуры исследуемой среды, решается аналогично решению
для ИПТ(измерительный (первичный) преобразователь температуры) других приборов
контактного действия.
В практике измерений термобаллон термометра может устанавливаться в
цилиндрический карман (защитную гильзу), а зазор между термобаллоном и
гильзой заполняется с целью улучшения контакта жидкостью или металлическими
опилками. При таком способе монтажа погрешности из-за теплоотвода и тепловой
инерционности термобаллона увеличиваются.
Динамическая составляющая методической погрешности манометрических
термометров изменяется в широких пределах в зависимости от типа термометра,
размеров термобаллона, условий его теплообмена с исследуемой средой.
ГОСТ 8624—71 определяет максимальные значения показателей тепловой инерции
манометрических термометров всех типов в пределах: (500..800) с — при погружении
термобаллона в спокойный воздух или иной газ; (60...120) с — при движении
газообразной среды со скоростью до 7 м/с; (15...30) с — при погружении
в спокойную воду или жидкость с близкими к ней значениями коэффициента
теплоотдачи. Минимальные значения показателей тепловой инерции при интенсивном
теплообмене (3...6) с.
Количество термометрического вещества в термобаллоне не постоянно и
определяется значениями его температуры. Вытесняемый из термобаллона в
капилляр наполнитель (газ, жидкость) будет принимать значения температуры,
соответствующие температуре окружающей среды (например, температуре воздуха
помещения, где находится регистрирующая часть прибора и проходит дистанционный
капилляр). Отклонение этой температуры от нормального значения приводит
к возникновению дополнительной погрешности. Для ее снижения при проектировании
манометрических газовых и жидкостных термометров устанавливают определенное
соотношение между внутренними объемами термобаллона, манометрической пружины
и капилляра, а также регламентируют глубину погружения термобаллона в исследуемую
среду в зависимости от длины капилляра. Перечисленные меры позволяют нормировать
дополнительную погрешность манометрических термометров, возникающую из-за
непостоянства температуры окружающего воздуха. Согласно ГОСТ 8624—71 изменение
показаний термометров, вызываемое влиянием температуры окружающего воздуха
при отклонении ее от 20°С, не должно превышать значений, вычисленных по
формуле:
? = ? (x + k ?t)
где ? — изменение показаний прибора относительно диапазона измерений,
%;
х — значение допускаемого непостоянства показаний термометров, равное
половине абсолютного значения основной допускаемой погрешности, %;
k—температурный коэффициент, который для газовых, жидкостных и конденсационных
наполнителей должен быть соответственно не более 0,05; 0,075 и 0,04 %/К;
?t —абсолютное значение отклонения температуры воздуха от нормального
значения, принимаемого равным 20°С.
Влияние изменения температуры воздуха на механические характеристики
пружины компенсируется термобиметаллическим корректором (см. рис.1.5,а).
Изменение давления окружающего воздуха приводит к появлению погрешности,
характерной в основном для конденсационных термометров. Эта погрешность
является составной частью нормируемой для всех манометрических термометров
допускаемой основной погрешности (см. ГОСТ 8.305—78). Дополнительная гидростатическая
погрешность, характерная для жидкостных и конденсационных манометров, нормирована
ограничениями длины их капилляров.
Методы и средства поверки манометрических термометров определены ГОСТ
8.305—78. Правила размещения, монтажа и технического обслуживания манометрических
термометров приводятся в технических описаниях и инструкциях по их эксплуатации.