A A A

Wiadomości wstępne

Temperatura jest jednym z najważniejszych parametrów procesów metalurgicznych i chemicznych. Większość procesów metalurgicznych przebiega w wysokiej temperaturze. Utrzymanie temperatury przerabianych substancji w ściśle określonych dość wąskich granicach decyduje o wydajności procesu oraz o jakości otrzymanego produktu. Spełnienie tego warunku wymaga kontroli temperatury przez jej pomiar i rejestrację lub sygnalizację przekroczenia granicznych wartości temperatury, ustalonych dla danego procesu.

Temperatura jest pojęciem określającym stopień nagrzania ciał. Temperatury nie da się mierzyć bezpośrednio przez porównanie z ustaloną jednostką tak, jak mierzy się długość lub masę. Temperaturę mierzy się pośrednio, mierząc zmianę innych właściwości ciał pod wpływem zmiany temperatury. Ponieważ prawie wszystkie własności ciał zmieniają swoją wartość ze zmianą temperatury ciała, powstała wielka różnorodność metod pomiaru temperatury. Zależnie od przyjętej metody pomiaru temperatury S*»suje się różne przyrządy pomiarowe. Zasady działania najczęściej spotykanych przyrządów są omówione w dalszych rozdziałach. Wielkości zależne od temperatury i wykorzystywane do jej pomiaru nazywają się wielkościami termometrycznymi. Ciało, którego jedną z własności wybrano jako wielkość termometryczną, nazywa się ciałem termometrycznym. Na przykład w znanym powszechnie termometrze rtęciowym ciałem termometrycznym jest rtęć, a wielkością termometryczną wysokość słupka rtęci (ściślej jej objętość).

Do pomiaru temperatury najwygodniejsze w użyciu są ciała termometryczne, których wielkości termometryczne znacznie zmieniają się ze zmianą temperatury. Wielkości termometryczne nie powinny się również zmieniać pod wpływem innych czynników, lecz tylko wskutek zmiany temperatury. Zmiana wielkości termometrycznej spowodowana przez inny czynnik niż temperatura, jest przyczyną błędu pomiarowego.

Pomiar temperatury za pomocą ciała termometrycznego polega na doprowadzeniu temperatury ciała termometrycznego do temperatury badanego środowiska. Konieczna jest więc dobra wymiana ciepła pomiędzy środowiskiem badanym a ciałem termometrycznym. Ciało termometryczne musi być zanurzone lub stykać się ze środowiskiem badanym tak długo, aż nastąpi osiągnięcie równowagi cieplnej. Gdy temperatura środowiska badanego jest stała, uważa się, że równowaga cieplna została osiągnięta, jeżeli wielkość termometryczną przestaje się zmieniać i ustala się na pewnej wartości. Równowaga ta ustala się tym prędzej, im lepsze jest przekazywanie ciepła pomiędzy środowiskiem badanym a ciałem termometrycznym oraz im mniejsza jest pojemność cieplna (iloczyn masy i ciepła właściwego) ciała termometrycznego w układzie pomiarowym. Stosunek pojemności cieplnej środowiska badanego i czujnika, zawierającego w sobie ciało termometryczne, powinien być wielki, gdyż wówczas zanurzenie czujnika mającego temperaturę różną od temperatury badanego środowiska nie spowoduje zmiany temperatury tego środowiska.