Kejl ta 'temperatura baxxa

Kejl ta 'temperatura baxxa f'sistemi krijoġeniċi jinkludi prinċipalment kejl tat-temperatura, kejl tal-vakwu, kejl tal-livell tal-likwidu u kejl tal-fluss.

L-istandard unifikat internazzjonali għall-kejl tat-temperatura huwa l-Iskala tat-Temperatura Internazzjonali (ITS). Pajjiżi adotta din l-iskala tat-temperatura bħala l-iskala tal-kejl tat-temperatura statutorja nazzjonali għal ħafna snin. L-iskala tat-temperatura użata bħalissa hija l-iskala tat-temperatura internazzjonali tal-1990 (-1990).

Il-kejl tat-temperatura għandu jagħżel l-għodda tal-kejl skont il-firxa tat-temperatura mkejla, prinċipalment it-termometru. Hawn huma diversi termometri użati b'mod komuni.

Termometru tar-reżistenza tal-metall 1.

Ir-reżistività ta 'konduttur jew semikonduttur tinbidel mat-temperatura, li hija l-bażi ta' termometru ta 'reżistenza sempliċi u affidabbli. Taħt 961.78 grad, l-iskala tat-temperatura internazzjonali tuża termometru tar-reżistenza għall-platinu. Minbarra l-platinu, materjali oħra bħar-ram, in-nikil, u l-indju ntużaw bħala materjali tat-termometru tar-reżistenza. In-nikil huwa suxxettibbli għal deformazzjoni fit-temperatura tal-kamra, u għalhekk ir-reżistività tinbidel maż-żmien, u l-istabbiltà tat-termometru hija fqira. It-termometri tar-reżistenza għall-indju għandhom sensittività ogħla mir-reżistenza tal-platinu f'temperaturi baxxi.

Parti importanti fl-installazzjoni ta 'termometru ta' reżistenza hija li telimina l-istress termiku u mekkaniku, minħabba li l-istress jipproduċi reżistenza addizzjonali. Termometri tar-reżistenza għall-platinu armati ħafna drabi jintużaw fil-produzzjoni industrijali. Dawn it-termometri huma ġeneralment inkapsulati f'qoxra tal-metall ċilindrika b'dijametru ta 'madwar 4mm u tul ta' madwar 10 ~ 12mm.

2. Termometru tar-reżistenza tas-semikondutturi

Peress li l-konduttività tas-semikondutturi hija relatata mat-temperatura, dan il-materjal jista 'jintuża bħala termometru tar-reżistenza. Taħt kondizzjonijiet ta 'temperatura għolja, ir-reżistività (l-invers tal-konduttività) hija proporzjonali għall-funzjoni esponenzjali tal-maqlub tat-temperatura termodinamika, li tikkaratterizza l-proprjetajiet konduttivi tas-semikondutturi. Taħt kondizzjonijiet ta 'temperatura baxxa, il-konduzzjoni hija dovuta għall-preżenza ta' impuritajiet (rilaxx jew aċċettazzjoni ta 'elettroni).

It-termometru tar-reżistenza għall-Ġermanja huwa termometru tar-reżistenza tas-semikondutturi użat ħafna, li fih l-arseniku, il-gallju jew l-antimonju huwa doped biex jikseb il-karatteristiċi tar-reżistenza mixtieqa. Il-Ġermanja huwa ssiġillat f'kaxxa tal-metall u erba 'ċomb huma konnessi. Il-firxa tipika tax-xogħol ta 'resistors industrijali tal-ġermanju hija bejn 1.5 u 100 K. It-termometri tar-reżistenza għall-ġermanju ġeneralment huma kkalibrati f'seba' punti ta 'temperatura.

It-termometri tar-reżistenza għall-karbonju ntużaw ħafna bħala termometri għal kejl tat-temperatura baxxa minħabba s-sensittività għolja, prezz baxx, daqs żgħir, u kurva tat-temperatura relattivament sempliċi tar-reżistenza tar-reżistenza tal-karbonju.

3. Termometru Termokoppja

Termokoppji jistgħu jintużaw għall-kejl tat-temperatura fil-firxa normali tat-temperatura u f'ambjenti ta 'temperatura baxxa. Ġonta waħda tat-termokoppja titqiegħed fit-temperatura li għandha titkejjel, u l-ġonta l-oħra titqiegħed fl-ambjent tat-temperatura ta 'referenza. Pereżempju: l-użu ta 'banju tas-silġ bħala punt ta' referenza u kejl ta 'temperatura baxxa b'termokoppja, jekk ir-riżoluzzjoni tat-temperatura meħtieġa hija ta' madwar 0. 1k, allura meta l-potenzjal termoelettriku mkejjel huwa 5mV jew aktar, l-istrument tal-kejl għandu jkollu eżattezza ta '1μV; Jekk banju tan-nitroġenu likwidu (jew banju tal-idroġenu likwidu) jintuża bħala punt ta 'referenza, il-potenzjal termoelettriku totali jitnaqqas. Il-vantaġġ li jintuża punt ta 'referenza ta' temperatura baxxa huwa li s-sħana tal-konduzzjoni tul il-wajer tat-termokoppja tista 'titnaqqas ħafna.

L-indikazzjoni tat-temperatura tista 'tiġi ddeterminata billi tikkonverti l-potenzjal termoelettriku mkejjel bir-relazzjoni tal-kurva ta' kalibrazzjoni (li tikkorrispondi għal ċerta temperatura ta 'referenza).

Hemm tliet termokoppji komuni ta 'temperatura baxxa: ram-constantan (tip T), nikil-kromju-constantan (tip E), u termokoppji tan-nikil-kromju-nickel-silicon (k tat-tip), li huma użati b'mod komuni fil-firxa tal-kejl tat-temperatura ta' -200 grad għat-temperatura ambjentali (jew 'il fuq); In-nikil-kromju-deheb-ħadid (il-frazzjoni tal-massa tal-ħadid hija ta '3%) Thermocouples jistgħu jintużaw fil-firxa ta' temperatura baxxa ta '10 ~ 180k.

Żvantaġġ wieħed ta 'termokoppji huwa li l-potenzjal termoelettriku huwa żgħir wisq, ġeneralment fil-livell ta' Millivolt. Din il-problema tista 'tissolva billi tuża diversi termokoppji biex tifforma munzell termokoppja. Il-potenzjal termoelettriku tal-munzell termokoppja huwa s-somma tal-potenzjal termoelettriku tat-termokoppji f'munzelli, jiġifieri, il-potenzjal termoelettriku ta 'N termokouples huwa N darbiet il-potenzjal termoelettriku ta' termokoppja waħda.

Il-konduzzjoni tas-sħana tul il-wajer tat-termokoppja tista 'tikkawża żbalji serji fil-kejl tat-temperatura tat-termokoppja. Biex tnaqqas din is-sitwazzjoni, ħalli ċertu tul ta 'wajer termokoppja jgħaddi minn ambjent iżotermiku ta' temperatura aktar baxxa (sink tas-sħana), sabiex l-iżball jitnaqqas. Barra minn hekk, l-użu ta 'wajer ta' termokoppja b'dijametru żgħir ħafna jista 'wkoll inaqqas ħafna l-iżball tal-kejl tat-temperatura.

4. Termometru tal-pressjoni tal-fwar

It-termometri tal-pressjoni tal-fwar ikejlu t-temperatura billi jużaw il-propjetà li l-pressjoni tal-fwar saturata ta 'likwidu hija funzjoni fissa tat-temperatura tal-likwidu f'kuntatt mal-fwar. It-termometru jikkonsisti minn bozza tat-temperatura mimlija gass pur, li jista 'jiġi kkondensat fil-firxa tat-temperatura. Il-bozza tat-temperatura hija konnessa mal-apparat tal-kejl tal-pressjoni permezz ta 'tubu kapillari.

Il-vantaġġ tat-termometri tal-pressjoni tal-fwar huwa li għandhom sensittività għolja fil-firxa tat-temperatura tal-applikazzjoni. Pereżempju, fil-firxa tat-temperatura ta '63 ~ 80 K, is-sensittività ta 'termometri tan-nitroġenu hija 15 ~ 3 kPa / k. Bl-istess mod, it-termometri tal-pressjoni tal-fwar ma jeħtiġux korrezzjonijiet għal volum fiss jew non-idealitajiet tal-gass bħal termometri tal-gass tal-volum kostanti. Żvantaġġ kbir ta 'dan it-tip ta' termometru huwa li l-firxa tal-kejl tat-temperatura hija żgħira wisq, u likwidu wieħed ma jistax jintuża biex jitkejjel it-temperaturi kollha minn likwidu HE għal temperatura ambjentali. Għalkemm it-termometri tal-pressjoni tal-fwar jistgħu jintużaw biex jitkejlu t-temperaturi mill-punt triplu sal-punt kritiku, dawn it-termometri ġeneralment jintużaw biss għall-kejl tat-temperatura fil-firxa tal-pressjoni tal-fwar ta '5 ~ 250kPa.

Il-purità tal-fluwidu fit-termometru hija kritika, u ammont żgħir ta 'impuritajiet jikkawża li l-pressjoni tal-fwar tiddevja mir-relazzjoni bejn il-pressjoni saturata tal-fwar u t-temperatura tas-sustanza pura. Fl-istess ħin, għandu jkun innutat li l-volum fiss għandu jkun żgħir biżżejjed u t-temperatura tal-pajp tal-konnessjoni m'għandhiex tkun inqas mit-temperatura tal-pakkett ta 'sensing tat-temperatura.