Измерение температуры в двигателе

При испытании двигателей применяют сле­дующие приборы для измерения температуры:

1.         Термометры расширения, главным образом ртутные.

2.         Термометры манометрические, основанные на зависимости между температурой и давлением паров жидкости или газа.

3.         Термометры сопротивления, основанные на зависимости изменения электрического сопротивления проводников от температуры.

4.         Термоэлектрические пирометры, основанные на использовании термоэффекта.

5.         Пирометры излучения.

Ртутные стеклянные термометры применяются для измерения темпера­туры охлаждающей воды, смазочного масла и иногда выпускных газов. Для измерения температуры выпускных газов двигателя применяют тер­мометры со шкалой до 500° С. Поправка на «выступающий столбик» произ­водится по следующей формуле:

где t_и — исправленное значение температуры;

t_т — показание термометра;

n — число делений шкалы термометра, выступающего наружу;

t_ст — температура выступающего столбика ртути, которая замеряется с помощью вспомогательного термометра, или ее принимают рав­ной окружающей среде.

Манометрические термометры в зависимости от рабочей жидкости при меняются для измерения температур в интервале: от 46 до 150° С (рабочая жидкость — метиловый спирт), от —40 до 400° С (рабочая жидкость — ксилол) и от —30 до 550° С, (рабочая жидкость — ртуть).

Такой термометр состоит (рис. 201) из термобаллона 1, погружаемого в измерительную среду, капиллярной трубки 2 и манометра 3. Термобал­лон, капиллярная соединительная и манометрическая трубки заполняются рабочим веществом: жидкостью, паром или газом. Давление рабочего веще­ства в этой системе будет изменяться в зависимости от температуры термо­баллона, т. е. измеряемой среды. Манометр, показывающий давление в си­стеме, градуируют в градусах температурной шкалы.

Манометрические термометры изготовляются с капиллярными трубками длиной до 75 м. Погрешность измерения не превышает 2%.

Термоэлектрические пирометры основаны на использовании явления возникновения электродвижущей силы в цепи разнородных проводников при наличии разности температур между одним спаем и другим. Состоят пирометры из термопары и электроизмерительного прибора.

На рис. 202 приведена схема термоэлектрического пирометра, состоя­щая из термопары с горячим спаем 1 и двух холодных спаев 2 и 3; к термо­паре присоединен гальванометр Г. Температура холодных спаев должна быть ровной и неизменяющейся, для чего их отводят в зону нормальной по­стоянной температуры. Наиболее распространенными стандартными термо­парами являются:

При измерении температуры выпускных газов двигателя термопара должна располагаться против потока газов, как это показано на рис. 203.

Современные судовые дизели оборудуются пирометрическим прибором, состоящим из нескольких термопар, позволяющих измерять температуру выпускных газов каждого ци­линдра двигателя. Термопары вместе с гальванометром дол­жны периодически тариро­ваться.

Поправка, учитывающая отклонение температуры холодного спая от температуры его при тарировке, может быть определена по следующей фор­муле:

где t₀ — температура холодного спая при тарировке в ⁰ С;

t₀? — температура холодного спая при использовании пирометра для измерения температуры выпускных газов двигателя в ⁰ С;

k — поправочный коэффициент термопары по заводским данным.