Погрешности и поверка жидкостных стеклянных термометров

Допустимые погрешности измерения технических термометров не должны превышать одного деления (цены деления) шкалы. Так, для пределов измерения от 0 до 100 °C при цене деления в 1 или 2 °C допустимая погрешность составляет ±1 или ±2°С Для остальных разновидностей термометров допустимые погрешности при одной и той же цене деления устанавливаются различными для разных температурных интервалов. Так, например, у лабораторных термометров с ценой деления шкалы ОГС и пределами измерения от 0 до +50°С допустимая погрешность составляет ±0,2°С, а для пределов измерения от +250 до +300^ЪС возрастает до ±0,8°С.

Допустимая погрешность показаний у образцовых термометров много ниже. Так, например, для температурного интервала от 0 до + 60 °C, при цене деления шкалы О. ОГС допустимая погрешность не должна превышать ±0,03°С. Для других методов измерения температуры такие ничтожные погрешности практически не достижимы.

Поверка показаний жидкостных термометров производится в термостатах* путем сличения с образцовыми приборами более высокого класса точности.

Поверка положения нулевой точки в ледяном термометре обязательна для всех термометров, на шкале которых она нанесена. Нулевую точку поверяют обычно дважды: до начала поверки шкалы и сразу после поверки ее максимальной отметки. Положения нулевой точки в обоих случаях могут не совпадать за счет явления термического последействия (когда стекло не сразу принимает те размеры, которые соответствуют нулевой температуре). Современные термометры в процессе изготовления подвергаются искусственному старению и отжигу, что снижает температурную депрессию за счет термического последействия до значения, не превышающего обычно максимально допустимую погрешность термометра.

Поверка в точке кипения воды производится в паровом термостате * (водяном кипятильнике). Температуру определяют по величине атмосферного давления с поправкой на избыточное давление в кипятильнике.

Для поверки отрицательных температур до минус 80 °C используют криостат, заполняемый спиртом или другой незамерзающей жидкостью. Температуры в интервале от +1 до +95°С поверяют в водяном, в интервале от +95 до 300 °C — в масляном и в интервале от 300 до 600 °C — в солевом термостате.

У лабораторных и других термометров, градуируемых и предназначенных для измерения при погружении в измеряемую среду до отсчитываемого деления, могут возникать систематические погрешности за счет выступающего столбика термометра. Если капиллярная трубка будет погружена в измеряемую среду не полностью (рис. 4), то температура выступающей части капиллярной трубки будет отличаться от температуры измеряемой среды, в результате возникнет погрешность измерения. Поправку в градусах на выступающий столбик в показания термометра можно внести по уравнению.

Рис. 4. Возможные случаи погружения термометра в измеряемую среду:

а — полное; б — с выступающим столбиком.

(1).

где — коэффициент видимого объемного теплового расширения термометрической жидкости в стекле, град^-1; t — действительная температура измеряемой среды, °С; t_в._с — температура выступающего столбика, измеренная с помощью вспомогательного термометра, °С; n — число градусов в выступающем столбике. У термометров, предназначенных для работы с неполным погружением, может возникнуть аналогичная систематическая погрешность, если температура окружающей среды, а, следовательно, и выступающего столбика будет отличаться от его температуры при градуировке. Поправка, град, в этом случае.

(2).

где t' — температура выступающего столбика при градуировке, °С (в первом приближении допустимо считать t'=+20°C); t"  — средняя температура выступающего столбика, °С.

Поправки по (1) и (2) могут иметь большие значения у термометров с органическими термометрическими жидкостями, для которых коэффициент у примерно на порядок выше, чем у ртутных термометров.