Ремонт манометрических термометров с одновитковой трубчатой пружиной: ремонт конденсационных и жидкостных манометрических термометров.

Манометрические термометры по принципу действия могут быть разделены на два типа: 1) газовые и жидкостные и 2) паровые.

Рис. 269. Схема устройства манометрического термометра: 1 - термометрический баллон; 2 — капиллярная трубка; 3 — полая манометрическая пружина; 4 — тяга; 5 — зубчатый сектор; 6— стрелка; 7—шкала.

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры газов, паров и жидкостей. В некоторых случаях манометрические термометры изготавливаются со специальными устройствами, преобразующими сигнал в электрический и позволяющими производить регулирование температуры.

В основу действия манометрических термометров положена зависимость давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры. Конструктивно они представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в объект измерения и при изменении температуры рабочего вещества происходит изменение давления в замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр.

В зависимости от назначения манометрические термометры бывают самопишущими, показывающими, бесшкальными со встроенными преобразователями для дистанционной передачи измерений. Достоинство данных термометров является возможность их применения на взрывоопасных объектах. К недостаткам относится невысокий класс точности измерения температуры (1,5, 2,5), необходимость частой периодической поверки, сложность ремонта, большие размеры термобаллона.

Термометрическим веществом для газовых манометрических термометров служит азот или гелий. Особенностью таких термометров является достаточно большой размер термобаллона и, как следствие, значительная инерционность измерений. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +600°С, шкалы термометров равномерны.

Жидкостные манометрические тер­мометры предназначены для измере­ния температуры от минус 150 до плюс 300°С. В качестве рабочего вещества, запол­няющего термосистему, применяют ртуть, пропиловый спирт, метаксилол и другие жидкости. Рабочее вещество жидкостных манометрических термо­метров практически несжимаемо. По­этому изменение объема рабочей жид­кости в термобаллоне при изменении температуры на величину, соответст­вующую диапазону измерения, вызовет такое увеличение давления в тер­мосистеме, при котором манометри­ческая пружина изменит свой внутрен­ний объем на величину изменения объ­ема жидкости. Давление, при котором это будет иметь место, зависит от жесткости пружины и для различных манометрических пружин может быть различным.

В жидкостных манометрических тер­мометрах погрешность, вызванная из­менением барометрического давления, как правило, отсутствует, так как дав­ление в системе значительно. Погрешность, вызываемая изменением темпе­ратуры окружающей среды, имеет мес­то и в жидкостных манометрических термометрах. Для ее уменьшения при­меняют те же способы, что и в газо­вых манометрических термометрах: уменьшают относительный объем жид­кости, находящейся при температуре окружающей среды, уменьшая внут­ренний объем термокапилляра и пру­жины, или внутрь измерительного прибора встраивают специальные тер­мокомпенсаторы погрешности.

В жидкостных манометрических термометрах может иметь место гид­ростатическая погрешность, возникаю­щая при различных уровнях располо­жения термобаллона и измерительного прибора. Для снижения возможных гидростатических погрешностей длину капилляра уменьшают до 10 м. До­пускаемые расстояния по высоте меж­ду термобаллоном и измерительным прибором указываются в инструкциях к приборам.

Конденсационные манометрические термометры предназначены для изме­рения температур от минус 50 до плюс 300°С. Термобаллон термометра примерно на 3/4 заполнен низкокипящей жидкостью, а остальная часть заполнена насы­щенным паром этой жидкости. Коли­чество жидкости в термобаллоне дол­жно быть таким, чтобы при макси­мальной температуре не вся жидкость переходила в пар. В качестве рабочей жидкости применяются фреон-22, про­пилен, хлористый метил, ацетон и этилбензол. Капилляр и манометри­ческая пружина заполняются, как пра­вило, другой жидкостью. Давление в термосистеме конденсационного ма­нометрического термометра будет рав­но давлению насыщенного пара рабо­чей жидкости, определяемому в свою очередь температурой, при которой находится рабочая жидкость, т. е. тем­пературой измеряемой среды с поме­щенным в нее термобаллоном. Эта зависимость давления насыщения пара от температуры имеет нелинейный вид, она однозначная, когда измеряемая температура не превышает критичес­кую.

Специально изготовленные конден­сационные манометрические термо­метры применяются для измерения сверхнизких температур. Конденсаци­онные термометры, заполненные гелием, используются для измерения температур от 0,8 К.

Манометрические термометры отли­чаются простотой устройства, возмож­ностью дистанционной передачи показаний и автоматической записи. Одним из важных преимуществ является воз­можность их использования в пожаро- и взрывоопасных помещениях. К недо­статкам относится трудность ремонта при разгерметизации системы, ограниченное расстояние дистанционной передачи показаний и во многих слу­чаях большие размеры термобаллона. Газовые и жидкостные манометричес­кие термометры имеют класс точности 1; 1,5 и 2,5, конденсационные — 1,5;2,5 и 4.

Таблица - Характерные неисправности манометрических термометров и способы их устранения