Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Погрешность комплекта по опытным данным по сравнению с расчетным значением меныпе примерно на 15 — 18эй. Однако вероятность значения погрешностя б„ссгангся невыясненной. При измерении температуры милливольтметром в комплекте с термоэлектрическим термометром в эксплуатационных условиях возможно изменение погрешности, так как внутреннее сопротивление милливольтметра, а также внешнее сопротивление его могут в процессе измерения изменяться в зависимости от ряда обстоятельств.
Внутреннее сопротивлениемилливольтметра Й„ зависит от температуры окружающего воздуха. Сопротивление соединительных проводов Й, „ изменяется в зависимости от температуры воздуха в помещении и поверхностей нагрева оборудования, если провода проложены вблизи них, Сопротивление термоэлектродов погружен- иой части термометра изменяется в зависимости от его нагрева средой, а сопротивление термоэлектродов непогруженной части может изменяться вследствие изменения температуры окружающего ее воздуха.
Выше было установлено, что показания милливольтметра пропорциональны силе тока, протекающего через обмотку его рамки: вр= Ьу7. После подстановки в формулу значения 1 из уравнения (4-13-1) получим: Ав(~. О) Ям+ив,к+Як+Ну или полагая )г = )г„+ 77, „+ )г, + йу АВ( О) И (4-13-4) ЕАВ(в вв) 'р =оу акр (4-13-5) где )г„р-— --К" +ЙЛ. В условиях эксплуатации показание прибора равно: ~АВ ( О) грвк = Ов Йвк (4-13-6) где Р„= Я„'"+ 77;"„. Определим относительное изменение показаний прибора, связанное с изменением полного сопротивления цепи термоэлектрического комплекта: ~рвк ~рвр Йгр Ювк (4-13-7) %р йвк т.
е. показание прибора пропорционально термо-э. д. с. термометра и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи термоэлектрического комплекта. Определим зависимость показаний миллнвольтметра от изменения внутреннего сопротивления и сопротивления внешней цепи его. Положим, что внешнее сопротивление, которое при температуре 20'С, принятой при градуировке прибора, равно й,'Р, а в условиях эксплуатации изменилось и стало равным Й,",',. Далее положим, что при температуре 20 С сопротивление милливольтметра было равно )г„'р, а в условиях эксплуатации при температуре 1вк стало равным Р„". Если бы милливольтмегр и внешняя его цепь находились в условиях, соответствующих условиям градуировки, то показание его было бы равно: Уравнение (4-13-7) является приближенным, так как оно получено без учета нелинейной зависимости термо-э. д.
с. термометра от температуры. Значение относительного изменения показаний прибора, определяемое по уравнению (4-13-7), можно уменьшить, если он будет установлен на щите в специальном помещении, в котором температура воздуха близка к нормальной (20-+. 5 С). Для уменьшения изменения показаний милливольтмегра, вызываемого отклонением сопротивления внешней цепи от заданного значения 77„«(например, 5, 15, 25 Ом), целесообразно температурную шкалу прибора наносить с учетом повышения сопротивления термоэлектродов термометра при заданной глубине его погружения. Это необходимо особенно при применении термоэлектрических термометров платиновой группы, так как, например, сопротивление 1 м платинородий-платиновых термоэлектродов диаметром 0,5 мм возрастает от 1,53 Ом при 20 С до 4,59 Ом при 1000"С.
Кроме изменений показаний прибора, связанных с изменением сопротивления внешней цепи и сопротивлением самого милливольтметра, необходимо учитывать также возможные влияния от электростатических сил и магнитных полей. Влияние электростатических сил вызывается появлением на поверхности стекла наличника прибора заряда, например при протирании стекла сухой тряпкой.
Заряд на сухом стекле держится довольно долго и отклоняет стрелку на значительный угол вдоль шкалы. Протирая стекла прибора, целесообразно тряпку немного увлажнять, так как влага создает проводящий слой и позволяет заряду стечь. Внешние магнитные поля в значительно большей степени искажают показание милливольтметров, измерительный механизм которых имеет внешний магнит, по сравнению с приборами, имеющими внутрирамочный магнит. Даже поставленные рядом два неэкранированных милливольтметра (пластмассовый корпус и внешний магнит) влияют друг на друга и дают неверные показания. Искажения магнитного поля милливольтметра могут иметь место также вследствие близкого соседства ферромагнитных масс.
Поэтому щитовые милливольтметры градуируются с учетом влияния стального щита. Эти приборы должны иметь надпись «Монтировать на стальном щите» (ГОСТ 9736-68). Приборы, предназначенные для установки не иа стальном щите, должны иметь надпись «Не монтировать на стальном щите». Борьба с возможным искажением магнитного поля ведется также экранироваиием милливольтметра, если его корпус изготовлен из пластмассы. Изготовляются также приборы с металлическим корпусом, который является одновременно и экраном.
Вопрос об установке нескольких милливольтмегров в блоке (общем корпусе) на стальном щите решается экспериментально для каждого случая в отдельности. Для неэкранированных переносных приборов, устанавливаемых рядом, расстояние между осями подвижной части долж-, но быть не менее 300 мм.
4-14. Компенсационный метод измерения термо-э. д. с. Компенсационный метод широко применяется для измерения термо э. д. с. термоэлектрических термометров, напряжения, а также других величин, связанных с напряжением определенной зависимостью. Принцип компенсационного метода основан на уравновешивании (компенсации) измеряемой э. д. с. известным напряжением, получаемым от строго определенного тока, называемого обычно рабочим, на сопротивлении с известным значением. Рассмотрим принципиальную схему, иллюстрирующую компенсационный метод измерения термо-э.
д. с., которая показана на рис. 4-14-1. уравновешивающее падение напряжения со- н лр вдается рабочим током 1 на реохорде (компенсационном резисторе) 11 . При этом сопротивление компенсационной цели должно быть неизменным, а источник питания должен обеспечивать неизменным во время измерения рабочий ток 1. Вдоль компенсационного резистора )ар л может перемещаться скользящий контакт — движок Ь, который с помощью провода соединен с одним зажимом переключателя Н. К зажиму а реохорда Й присоединен один зажим нулевого прибора Н11, второй его зажим присоединен к переключателю П.
Таким образом, с помощью а переключателя нулевой прибор можно включить Рне. 4-14-1. Прин- в цепь термоэлектрического термометра АВ или пннналанан нормального элемента НЭ с э. д. с. нэ. При измерении термо-э. д. с. Е (1, 1а) нулевой нсноаьаоааннем прибор включают в цепь термометра и переме- нормального алещают движок Ь до тех пор, пока указатель ну- мента. левого прибора не установится на нулевой отметке шкалы. При выполнении этого условия падение напряжения на части реохорда Яр будет равно измеряемой термо-э. д.
с. Е (1, 1,). В этом случае имеет место равенство Е (1 (а) = 1йр (4-14-1) где Ир — сопротивление участка аЬ. Включив затем нулевой прибор в цепь НЭ с э. д. с. Енэ вместо термоэлектрического термометра, мы установим, что в этом случае при том же рабочем токе 1 указатель нулевого прибора не будет отклоняться от нулевой отметки при ином положении движка Ь, так что сопротивление участка аЬ будет равно )та. При этом имеет место авенство Енэ = Иа. (4-14-2) Признаком уравновешивания или компенсации в том и другом случае является отсутствие тока в цепи нулевого прибора.
Разделив почлеиио уравнения (4-14-1) и (4-14-2), получим: Е(Г. го) Енэ откуда )(р Е ((, 1,) =Еиэ —,Р, (4-14-3) г. е. измеряемая термо-э. д. с, сравнивается с образцовой мерой— э, д. с. нормального элемента. Рассмотренный компенсационный метод измерения термо-э. д. с. положен в основу принципа действия приборов, которые называются потеициомеграми с постоянной силой рабочего тока. 4-15. Нормальиые элементы Извество, что при постоянной концентрации электролита и неизменной температуре э.
д. с. гальванической цепи является весьма стабильной. Это и явилссь основанием для создания нормальных элементов (НЭ), применяемых в измерительной технике э качестве рабочих и образцовых мер э. д. с., а также для осуществления первичного эталона единицы напряжения — вольта. Нормальный элемент является обратимым гальваническим щгемеитом, образованным соединением двух полущгемеггтов, выполненных по определенной схеме гальванической цепи из химически чистых веществ. В зависимости от степени концевтрации злектролита НЭ„изготовляемые с 1/! 1977 г. (ГОСТ 1954-75), разделяются на насыщенные и ненасьяценные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
