Термопокрытия. 
Современные методы измерения температуры

Общие сведения о термопокрытиях

Необходимость получения информации о поле температур на поверхности объектов сложной геометрической формы привела к появлению новых методов измерения температуры. В частности, в последнее время особое внимание уделяется разработке различных термических покрытий на основе специальных красителей, наносимых на изучаемую поверхность, и позволяющих получить информацию по всему полю температур одновременно. Метод индикации температуры с помощью термочувствительных покрытий подкупает простотой, рентабельностью и широтой возможностей при измерениях.

Применение термочувствительных покрытий особенно эффективно для исследования распределения температуры в печах различного назначения, в том числе для обжига породы в производстве минеральных удобрений, в газовых и паровых турбинах и т. п. Основными потребителями являются промышленность стройматериалов, производство минеральных удобрений, турбостроение, электронная и авиационная промышленности. Наибольший интерес представляют многопозиционные цветовые термоиндикаторы. Патентные исследования с глубиной поиска 20 лет показали, что ведущими странами в разработке термоиндикаторов являются Великобритания, США, Франция, Германия, Япония. Обнаружено, что патентов на многопозиционные термоиндикаторы, которые служат для контроля температурных полей, не существует. Имеются патенты Германии, Великобритании, США на термоиндикаторы, имеющие один цветовой переход, которые нельзя использовать для контроля температурных полей, а лишь для определения температуры в конкретной точке.

Существует четыре основных типа термоиндикаторов:

• а) композиции, изменяющие цвет при определенной температуре, называемой критической или температурой перехода;
• б) композиции, плавящиеся при определенной температуре;
• в) жидкокристаллические термоиндикаторы, в определенном интервале температур переходящие в жидкокристаллическое состояние, обладающее свойством при незначительном изменении температуры так изменять свою структуру, что падающий на них луч света разлагается и отражается с изменением цвета.
• г) люминесцирующие композиции, яркость или цвет свечения которых зависит от температуры.

К первому типу относятся специальные покрытия, включающие термочувствительные пигменты.

Ко второму типу относятся карандаши, лаки, таблетки и т. п., содержащие компоненты, при плавлении которых они становятся прозрачными.

К третьему типу относятся люминофоры, которые либо «гаснут» при определенной температуре, либо яркость и цвет их свечения строго зависят от температуры.

По своим физико-химическим превращениям термоиндикаторы подразделяются на три группы: обратимые, необратимые и квазиобратимые.

К обратимым относятся термоиндикаторы, которые изменяя цвет при нагревании до температуры перехода или выше ее, восстанавливают первоначальную окраску при понижении температуры ниже критической.

Необратимыми являются такие, в которых при нагревании происходят необратимые процессы (химические или физические), в результате чего первоначальный цвет после последующего охлаждения не восстанавливается.

Квазиобратимыми называют термоиндикаторы, которые, изменяя свой цвет при нагревании до температуры перехода или выше, восстанавливают его при последующем понижении температуры постепенно под действием влаги. Они могут применяться многократно.