evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Однимпогрешноститермоэлектрическоговетствие температуры свободныхтермометраизисточния в л я е т с я несоотк о н ц о в термопары температуре, прикоторой была произведена градуировка.Н о м и н а л ь н а я ф у н к ц и я п р е о б р а з о в а н и я т е р м о п а р с о с т а н д а р т н о й градуировкойсимостьзадаетсяЭДСградуировочнойг0)E(t,термопарыг0температуре свободных спаевт е м п е р а т у р а с в о б о д н ы х с п а е в t'0м о п а р ы E(t,Го)отличаетсяделения температурыт а б л и ц е й .
Онаотопределяетизмеряемой температурызавиtпри= 0 °С. Если в условиях измеренияне р а в н а т е м п е р а т у р е t0, то ЭДС терЭ Д С E(t, t0), к о т о р а я н у ж н а д л я опреотпо стандартной градуировке.Введениепоправки основано на третьем свойстве термопары.ВторойчленЕ(г0, t0~) п р а в о й ч а с т и р а в е н с т в апоправку.E(t'0,г0)чтопредставляет собой ЭДСее свободные к о н ц ы находятсяа рабочие—приt'0.температуре(4.142)определяеттермопары при условии,при температуре г р а д у и р о в к и г0,З н а ч е н и е E(t'0, t0)о п р е д е л я е т с я потаблице стандартной ф у н к ц и и преобразования.Вследствиенеравенства температурt0Фt'0показаниепирометр и ч е с к о г о м и л л и в о л ь т м е т р а н е р а в н о д е й с т в и т е л ь н о й т е м п е р а т у р е . Поп р а в к а к е г о п о к а з а н и я м п р и б л и ж е н н о м о ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а соотношениемAt = k(t'0- r0),(4-143)г д е к — к о э ф ф и ц и е н т , з а в и с я щ и й от и з м е р я е м о й т е м п е р а т у р ы и от вида термопары.Длядляхромель-копелевойхромель-алюминиевойдий-платиновой—втермопары—пределахвонпределах0,82—1,11.лежитвпределах0,98—1,11;При маломдля0,8—1;платиноро-значенииAt=175= t'0— t 0 в р я д е с л у ч а е в м о ж н о п р и н я т ь к = 1.
Э т о п о з в о л я е т в в о д и т ьпоправку в показания пирометрического милливольтметра с помощьюк о р р е к т о р а н у л я . П р и о т к л ю ч е н н о й т е р м о п а р е с т р е л к у п р и б о р а с пом о щ ь ю к о р р е к т о р а с т а в я т н а о т м е т к у , с о о т в е т с т в у ю щ у ю t'0. П р и включении т е р м о п а р ы и и з м е р е н и и т е м п е р а т у р ы п о к а з а н и я п и р о м е т р а будутбольшен е к о р р е к т и р о в а н н ы х назначениеAt.Такоев в е д е н и е поправк и ц е л е с о о б р а з н о , к о г д а з н а ч е н и е t'0 с о х р а н я е т с я п о с т о я н н ы м .Впоказанияавтоматическогопотенциометрапоправкавводитсяавтоматически.
Д л яэтого в одном изнамотаннаяп р о в о л о к о й , с о п р о т и в л е н и е к о т о р о й R M = R0(l ++at'а)меднойзависитплеч м о с т а включена к а т у ш к а ,от ее т е м п е р а т у р ы . К а т у ш к а п о м е щ е н а в о з л е з а ж и м о впотенциометра, к к о т о р ы мп о д в о д я т с я у д л и н и т е л ь н ы е п р о в о д а , и имее т т е м п е р а т у р у с в о б о д н ы х к о н ц о в " с о с т а в н о й " т е р м о п а р ы . Температурноеизменение сопротивлениябаланс моста, равныйнальнаотклонениютемпературын а л ь н о й т е м п е р а т у р ы t0Другимк а т у ш к и создает=источникомд о п о л н и т е л ь н ы й разп о п р а в к и E{t'0, ' о ) - П о п р а в к а п р о п о р ц и о ЭДСсвободныхконцовt'0отихноми0°С.погрешноститермоэлектрическоготермометра я в л я е т с я изменение сопротивления измерительной цепи термоэлектрического преобразователя.Вкачествеборыпирометрического милливольтметра применяютсямагнитоэлектрическойсистемы.
Длясти о н и в ы п о л н я ю т с я с относительно м а л ы мнием.Приэтомизмеряемоенапряжениеприп о в ы ш е н и я чувствительнов н у т р е н н и м сопротивлезависитотсопротивлениявнешней цепи.В н е ш н я я цепь м и л л и в о л ь т м е т р а состоит из т е р м о п а р ы ,удлинительныхисоединительныхновыхуравнительныхленияэтихэлементовтермометра. Д л яприводитиллюстрацииродий-пчатиновой термопары сс температуройпроводов(подгоночных)киспециальныхманганикатушек. Изменениесопротивпогрешности термоэлектрическогоз а м е т и м , что прип о м е щ е н и и платино-э л е к т р о д а м и ' т о л щ и н о й 0,5м м в печь1 0 0 0 ° С н а г л у б и н у о д н о г о м е т р а е е с о п р о т и в л е н и е изм е н я е т с я н а 3,86 О м .
П о г р е ш н о с т ь м о ж е т п р о и с х о д и т ь т а к ж е в с л е д с т в и еплохой подгонки сопротивлений уравнительных катушек.Можнопоказать, чтоп р и в е д е н н а я п о г р е ш н о с т ь , в ы з в а н н а я изменением сопротивления внешней цепи на Д / ? ц , равнаЬ= *'/'„,„~*Wmax=- * \ № п+ * в ) ,(4-144)г д е R B — в н у т р е н н е е с о п р о т и в л е н и е м и л л и в о л ь т м е т р а ; R^—номинальн о е с о п р о т и в л е н и е его в н е ш н е й ц е п и .С о п р о т и в л е н и е п и р о м е т р и ч е с к о г о м и л л и в о л ь т м е т р а RBноесопротивлениевнешней цепи Л в н н о м ,прии номиналькотором онградуир о в а л с я , у к а з ы в а ю т с я н а его ш к а л е .Термоэлектрическийрассматриваемойцепи т о ктермометр с потенциометромпогрешности.Вмоменткомпенсациисвободенпоотвнешнейн е течет и н а е е с о п р о т и в л е н и и о т с у т с т в у е т п а д е н и е напряжения.
Потенциометр измеряет термоЭДС.4.2.10.ТерморезисторыназываетсяТерморезисторомтель,активноетемпературы.сопротивлениеВизмерительныйкоторогоизменяетсяпреобразоваприизменениик а ч е с т в е т е р м о р е з и с т о р а м о ж е т и с п о л ь з о в а т ь с я металлический или полупроводниковый резистор.Датчикимитемпературыстерморезистораминазываютсятермометрасопротивления.Имеютсядвавидатерморезисторов:металлические и полупроводниковые.Принцип д е й с т в и яКаки конструкцияизвестно, сопротивлениетемпературы.металлических терморезисторов.металловувеличиваетсясувеличениемД л я и з г о т о в л е н и я м е т а л л и ч е с к и х т е р м о р е з и с т о р о в обычно применяются медь или платина.Функция преобразования медного терморезистора линейна:Rt = R0(i + at),г д е R0(4.145)— сопротивление при 0 °С;-3а = 4,28 - ЮК-1— температурный коэффициент.Функцияиобычнопреобразованияплатиновогоаппроксимируетсятерморезистораквадратичнымн ы й к о э ф ф и ц и е н т платины п р и м е р н о р а в е н « = 3 , 9 1 • 10~Чувствительныйэлементпредставляет собоймедногопластмассовыйнелинейнат р е х ч л е н о м .
Температур3Ктерморезисторацилиндр- 1.(рис.4.41,д)1, на к о т о р ы й бифиляр-н о в н е с к о л ь к о с л о е в н а м о т а н а м е д н а я п р о в о л о к а 2 д и а м е т р о м 0,1 м м .СверхукатушкаприпаиваютсяПроводаизолированыровымитрубочками.стеннуюсобойвглифталевымвыводныемеждусобойгильзузащитный4.чехоллаком.провода 3элементГильза(рис.клеммнаяголовка2.сДляконцамобмотки1,0—1,5мм.шнуром или фарфовставляетсявыводными4.41,6),закрытую с одного конца трубкупомещаетсяКдиаметромасбестовымЧувствительныйметаллическуюпомещаетсяетпокрытамедныевтонкопроводамикоторыйпредставля/. На о т к р ы т о м ее концеудобствамонтажазащитныйчехол м о ж е т иметь ф л а н е ц 3.Приизготовленииплатиновыхтерморезисторовиспользуютсяболее теплостойкие материалы.Основныеров итабл.параметрыобозначениянаиболееградуировокраспространенныхпотерморезистоГОСТ 6651-84приведеныв4.2.Номинальныетики)ихмедныхфункцииипреобразованияплатиновых(статическиетерморезисторовхарактериси и х п о г р е ш н о с т ь определяются ГОСТ 6651-84.Схемывключенияметаллическихсопротивления и провода,терморезисторов.с о е д и н я ю щ и е его с о в т о р и ч н ы мТермометрприбором,177-ОРис.
4.41£Орис 4 43Таблица 4.2.Термометры сопротивленияплатиновыеСопротивление при°С ( Д 0 )Градуировка10П5010017850П100ПТермометры сопротивления медныеДиапазон из- Сопротивмерения, °С пение приО °С (Д 0 )От - 2 0 0 д о+ 750От - 2 6 0 д о+ 1000От 260 д о+ 1000ГрадуировкаДиапазон измерения, °С10ЮМОт - 5 0 д о 200505 ОМОт - 5 0 до 200100100МОт - 2 0 0 до 200включеныпоследовательно.сопротивлениеизменениякоторыхОбычнозависитсопротивленияиспользуютсяотихпроводовмедныетемпературы.приводяткпровода,Температурныепогрешностиизмерения температуры.Вторичныеняютсяли требуетсяприпреобразователитермометровсопротивлениявыполт а к и м и , ч т о б ы м а к с и м а л ь н о у м е н ь ш и т ь э т у п о г р е ш н о с т ь .
Есн а и б о л ь ш а я точность и з м е р е н и я т е м п е р а т у р ы , н а п р и м е рметрологическихработах,используетсякомпенсационнаясхема,приведенная на р и с . 4.42. По этой схеме п р и м е н я ю т ч е т ы р е х з а ж и м н ы еплатиновыетерморезисторы.Проводаиспользуются д л я1—1д а т о к а , а д в а д р у г и х 2-2 с л у ж а т д л я и з м е р е н и яUt на термочувствительной о б м о т к е . Падение н а п р я ж е н и яется спомощьюн и я U0подвопадения напряженияUt измеряпотенциометра. И з м е р я е т с я т а к ж е падение напряжен а о б р а з ц о в о й к а т у ш к е R0.
С о п р о т и в л е н и е т е р м о р е з и с т о р а приэтом равноR t = RoU/U0.Благодаря(4.146)компенсационномуметодуизмеренияо т с у т с т в у е т падение н а п р я ж е н и я на проводах, с о е д и н я ю щ и х т е р м о м е т р с потенциометр о м , и их сопротивление не влияет на результат и з м е р е н и я .Вм е н е е о т в е т с т в е н н ы х с л у ч а я х д л я и з м е р е н и я с о п р о т и в л е н и й терм о р е з и с т о р о в и с п о л ь з у ю т с я м о с т ы : в л а б о р а т о р н о й п р а к т и к е — с ручнымуравновешиванием,впроизводственных условиях—автоматические.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
