Вимірювання низьких температур (від - 180 до - 200 С) викликає труднощі через відсутність надійних і чутливих засобів вимірювання таких температур. Проведення калібрування пов'язано з необхідністю зміни газового режиму установки, що призводить до втрати часу на встановлення рівноваги в системі.
Яскравості вимірювання низьких температур (нижче 700 - 800 К) по випромінюванню в видимої частини спектра здійснити практично неможливо. В інфрачервоній же області інтенсивності випромінювання мають значення на багато порядків вище.
Вимірювання низьких температур металевих виробів за допомогою зазначених типів пірометрів ускладнено внаслідок малого коефіцієнта випромінювання. Рефлектор оточує болометр майже впритул, підходячи до контрольованої поверхні. Хороший теплової контакт забезпечує близьке рівність температур болометра і вимірюваної поверхні незалежно від ступеня чорноти останньої.
Для вимірювання низьких температур застосовують термопари з мідною і константановой дротів, що мають два спаяний.
Манометрический термометр. Для вимірювання низьких температур в межах від - 183 до - 143 С (від 90 до 130 К) іноді застосовують манометрические термометри. Дія цих приладів заснована на зменшенні тиску газу при охолодженні його в трубці постійного обсягу. Манометрический термометр (рис. 276) складається з точного (контрольного) пружинного манометра 4, у якого поділу шкали виражені в градусах Кельвіна.
Для вимірювання низьких температур застосовують термопари з мідною і константановой дротів, що мають два спаяний.
Манометрический термометр. Для вимірювання низьких температур в межах від - 183 до - 143 С (від 90 до 130 К) іноді застосовують манометрические термометри. Дія цих приладів заснована на зменшенні тиску газу при охолодженні його в трубці постійного обсягу. Манометрический термометр (рис. 276) складається з точного (контрольного) пружинного манометра 4, у якого поділу шкали виражені в градусах Кельвіна. Трубки, гільза і пружина манометра через відросток 2 заповнені чистим сухим киснем при надмірному тиску 50 кгс / см2 і температурі 30 С, після чого відросток запаюється. Гільзу 1 поміщають в те місце апарату, де необхідно виміряти температуру (наприклад, в трубопровід до і після турбодетандера), а манометр встановлюють зовні кожуха, на щиті блоку поділу.
Схеми включення термопари. Для вимірювання низьких температур застосовують термопари з мідною і константановой дротів, що мають два спаяний. Один спай поміщають в місце вимірювання температури, а інший - в посудину з льодом. Термопари з двома спаями називаються різницевими, так як показують різницю між температурою танення льоду (0 С) і контрольованою.
Для вимірювання низьких температур в межах мінус 183 - мінус 143 С (від 90 до 130 К) іноді застосовують манометрические термометри. Дія цих приладів заснована на зменшенні тиску газу при охолодженні його в трубці постійного обсягу.
Для вимірювання низьких температур в області від - 260 до 250 С НВО Термоприлад виготовляє платинові термометри підвищеної точності типу ТСП-4050 і ТСП-8003, межі допустимої похибки яких 0 2 С, а також типу ТСП-9003 і ТСП-8004, похибка яких лежить в межах від - 0 05 до 0ГС.
Чутливі елементи платинових термометрів опору на керамічному каркасі з двома (а і чотирма каналами (б. Для вимірювання низьких температур в кріогенної техніки випускаються розроблені НВО Термоприлад платинові термометри опору підвищеної точності, наприклад типу ТСП-4054 з ЧЕ на чотирьохканальна керамічному каркасі. У процесі виготовлення ЧЕ з каналів керамічного каркаса відкачується повітря, а потім вони наповнюються гелієм.
При вимірюванні низьких температур, коли температура навколишнього середовища вище вимірюваної, потік тепла через захисну трубку спрямований від місця її закріплення до робочого кінця. Всі наведені вище положення зберігають свою силу і для цього випадку з тією лише різницею, що робочий кінець буде не охолоджуватися, а нагріватися за рахунок припливу тепла з навколишнього середовища.
При вимірюванні низьких температур використовуються терморезистори, які часто будуються на основі металевих і напівпровідникових опорів, напівпровідникових переходів.
При вимірюванні низьких температур опір ТЗ зменшується і залишкове опір становить вже несуттєву частину всього опору кола. При цьому спостерігається значний розкид номінальних статичних характеристик ТЗ, обумовлений ступенем чистоти застосовується платинового дроту, способом її отримання, видом термічної обробки, конструкцією перетворювача і т.п. Це ускладнює застосування платинових ТЗ в низькотемпературної термометрії, так як виникає необхідність індивідуальної номінальної статичної характеристики ТЗ і вторинних приладів, що працюють в комплекті з ними.
Зазвичай дчя вимірювання низьких температур застосовують термопари, виготовлені з мед - юй і константановоі дротів і мають два спаяний. Одчн спай поміщається в те місце, де вимірюється температура, а інший-в посудину з льодом. Термопари з двома спаями називаються різницевими, так як вони вимірюють різницю між температурою танення льоду 0 С і вимірюваної температурою. Термопара градуюється в межах тієї температури, для вимірювання якої вона призначена. Шкала гальванометра градуюється по стоградусной шкалою або в міліампер.
Рефракторная системи для вимірювання низьких температур не застосовуються, так як в довгохвильовій області спектра поглинання випромінювання в лінзах стає значним.
Звичайні термометри для вимірювання низьких температур в цьому випадку непридатні.
Схема диференціальної термопари. Термопари придатні і для вимірювання низьких температур. Так, зазначену в таблиці мідь-константанових термопару можна застосовувати для вимірювання температури до - 190 С, термопару золото - срібло застосовують для низьких температур від - 200 до - 255 С.
Термопари придатні і для вимірювання низьких температур. Так, зазначену в таблиці мідь-константанових термопару можна застосовувати для вимірювання температури до - 190 С, термопару золото - срібло застосовують для низьких температур від - 200 до - 255 С.
Прилади, службовці для вимірювання низьких температур, в яких чутливим елементом є термометр опору, називаються електронними автоматичними врівноваженими мостами.
Найбільш вживаними термопарами для вимірювання низьких температур є мідь - константан і залізо - константан. Термопара мідь - константан має дещо меншою чутливістю, ніж термопара залізо - константан, але зате має великою постійністю; тому термопару мідь - константан слід віддати перевагу термопарі залізо - константан.
Схема диференціальної. Термопари придатні і для вимірювання низьких температур.
Чому на Півночі для вимірювання низьких температур повітря користуються не ртутними термометрами, а спиртовими.
Конструкція гільзи термоелектричних термометрів для вимірювання низьких температур повинна забезпечувати її герметичність.
Свинцеві термометри опору застосовуються для вимірювання низьких температур, а термометри з фосфористої бронзи - для наднизьких температур.
Свинцеві термометри опору застосовуються для вимірювання низьких температур, а тепмометри з фосфористої бронзи - для наднизьких температур.