Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Схема устройства насыщенного рабочего 1-!Э с жидким электролитом показана на рис. 4-15-1. В нижней части каждой из ветвей оболочки имеются впаянные электроды «+» и « — ж Для предохранения составных частей нормального зле- Рис. 4-15-1. Схема устройства насыщенного нормального злемевта ,с жидким электролитом. 1 — стекляинвя оболочке Н-обрввной йормы; 5 — насыщенный раствор сунь. фата кедмия; 5 — кристаллы сульфата кадмия; 4 — емельгвмв квдьигяг б— сульфат ртути (1): б — ртуть. Рис.
4-15мй Схема устройства ненасыщенного нормального элемента с жидким электролитом. 1 — стеиляннвя оболочки И-об рввной формы; 5 — ненвсыщенный раствор сульфетв кадмия; 5 — колько ввщитиае; 4— амальГама кадмия: 5 — сульфвт ртути (1); б — ртуть. мента от смешения в его обо,чочке сделаны две крутые перетяжки в катодной ветви и одна в анодной. Рабочие НЭ имеют четыре класса точности. Схема устройства ненасыщенного НЭ с жидким электролитом показана на рис. 4-15-2.
Основные технические данные НЭ, изготовляемых по ГОСТ 1954-75, приведены в табл. 4-15-1. Т а б л и ц а 4-15-1 Основные техннчесиие данные НЭ (ГОСТ 1954-75) Значенне э. Д. е. ппн температуре 20'С, В Рабочая темпе ратура, "С !гласе точности Тнп НЭ Прн выпуске нэ пронввод- ства Прн энсплуа- чапнн 0,0005 0,001 0,002 0,005 5,0 10,0 20,0 50,0 19 — 21 18 — 22 18 — 24 1Π— 40 1,0 2,0 4,0 10,0 От 1,018590 до 1,018700 Ог 1,018540 до 1,0!8780 Насыщенные 0,002 0,005 0,01 0,02 20,0 50,0 100,0 200,0 4,0 10,0 20,0 40,0 1Π— 40 1Π— 40 5 — 40 5 — 50 Ог 1„019000 До 1,019600 Ог 1,0188 00 до 1,0!9600 Ненасыщен- ный Эначенгге э. д. с.
Ег насыщенных НЭ при всех рабочих температурах, отличных от 20'С, определяется по формуле Ег Е, [40 6(1 20)+О 95 (Г 20)э 0 01 (Г 20)а) . 10-е (4.15 1) где Ееэ — значение э. д. с. при температуре 20'С, указанное в паспорте на НЭ, В. Отклонение Л измеренного значения э. л. с. насашгениого НЭ от значения, рассчитанного по формуле (4-15-1), не должно превышпь значения ь )ь(г — 20) ~, (4-15-2) где Л вЂ” допускаемое отклокевие э. д. с.
на 1"С, которое не долиаш превы- шага 2мкВ 'С авдиапазонеотЮдо40'С и ЗмкВ 'С твдиапазонеот 10до 20'С. Табли ца 4-15-2 Основные технические даннаге НЭ (ГОСТ !954-64) Допускаемое нэмененне э, д. с., мнв Температуре прнмененн», с Значение э. д. с. прн температуре 20'С, Н Класс точности Тнп НЭ ва 1 год ~ ва 3 дня до Ненасыщен- ный 70 1,0!94 1,0186 При применении ненасыщенных НЭ температуру их обычно не измеряют. Средний температурный коэф~ициент этих НЭ в диапазоне температур от 10 до 40'С не превышает 5 мкВ ° С г, а в диапазоне от 5 до 10'С и от 40 до 50'С— 10 мкВ ° 'С.г.
При работе с рассмотренными НЭ необходимо руководствоваться часпортом и инструкпней по эксплуатации, прилагаемыми к ним. Внутреннее сопротивление НЭ постоянному току вновь изготовленных не пРевышает: 1000 Ом для НЭ с площадью электродов 50 ммз и более; 2ЯЮ Ом для НЭ с площадью электродов менее 50 мм'. Со временем внутре~шее сопротивление НЭ увеличивается, но ие более чем на 1000 Ом.
Это, однако, не оказывает влияния иа зваченне его э. д. с. В табл. 4-15-2 приведены основные техвические данные НЭ, изготовляемых по ГОСТ 1954-04. Следует отметить, что насыщенные НЭ нельзя даже кратковременно, в течение 1 мин, нагружать током более 1 мкА, а ненасыщенные —. более 10 мкА. 4-16. Потенциаметры переносные и лабораторные Потенциометры переносные и лабораторные с постоянной силой рабочего тока получили широкое применение в практике теплотехнических измерений.
Они обеспечивают большую точность, так как, определяя измеряемую термо-э. д. с., как было сказано выше, мы исходим из лг э. д. с. нормального элемента, известной с точностью до пятого — шестого знака, и г из значения сопротивлений, которые также Ь могут быть установлены с погрешностью не ниже тысячных допей процента.
Рассмотрны упрощенную принципиачьяз й нл ную схему патенциометра с постоянной силой рабочего тока, показанную на рис, 4-16-1. В компенсационную цепь этой схемы включены: Н! — регулируемый резистор; " та та ИН вЂ” источник питания; )тр — реохорд, л а вдоль которого перемещается скользящий г контакт — движок гй й„— контрольный резистор, предназначенный для установки Рис. 4-!5-1. Упрощенная прикплпиальная схема по- рабочего тока г. тенциометра с постоянной С помоп1ью переключателя Н можно силой рабочего тока. нулевой прибор НН включать в цепь НЗ с э.
д. с. Енэ или в цепь термоэлектрического термометра АВ. В реальных схемах потенциометров для предохранения НЗ от возможной перегрузки его током включают последовательно с иим балластное сопротивление (на рис. 4-16-1 не показано). Лля установления определенного значения рабочего тока ! переключатель Н устанавливают в положение К. При этом НЗ вместе с последовательно включенным нулевым прибором оказывается присоединенным к зажимам а и 6 контрольного резистора )т'„. Ток в компенсационной цепи регулируется резистором ггг до тех пор, пока падение напряжения иа Ьк не будет равно э.д,с, Енэ.
При выполнении этого условия указатель (стрелка или световой луч) нулевого прибора устанавливается на нулевой отметке шкалы. и имеет место равенство Енз= И„, (4-16-1) откуда снэ '=л . (4-16-2) После установки рабочего тока 1 переключатель П возвращают в среднее положение, а движок с устанавливают в положение, примерно соответствующее значению измеряемой термо-э. д. с. Затем переключатель П устанавливают в положение И и, наблюдая за отклонением указателя нулевого прибора, перемещают движок с до тех пор, пока указатель нулевого прибора не возвратится на нулевую отметку шкалы, т. е.
пока компенсирующее напряжение на участке реохорда Рр между точками Ь и с не будет равно измеряемой термо-э. д. с, термометра: Е (1„1,) = 1тВ . Учитывая формулу (4-16-2), получаем: Е (1* 1о) = ~- лт)»р» (4-16-4) (4-16-3) где т = Яраг (Яр — часть сопротивления реохорда левее движка с). Уравнение (4-16-4) справедливо лишь при условии постоянства сопротивления компенсационной цепи и значения рабочего тока 1 в продолжение всего времени измерения. Несоблюдение этого условия приведет к неправильным результатам измерения термоэ. д.
с. Поэтому при измерении необходимо периодически контролировать значение рабочего тока. При измерении термо-э. д. с. с помощью потенциомегра отсчет производят в тот момент, когда нулевой прибор показывает отсутствие тока в цепи термометра. Поэтому при измерении термо-э. д. с. компенсационным методом в цепи термоэлектрического термометра нет падения напряжения, а следовательно, и искажения значения измеряемой термо-э.
д. с. термометра, а показания потенциометра не зависят от изменения сопротивления соединительных проводов и термометра. Это является существенным преимуществом потенциометров по сравнению с милливольтметрами. Однако следует иметь в виду, что значительное увеличение сопротивления внешней цепи Уменьшает точность уравновешивания, так как чувствительность нулевого прибора вследствие этого снижается. Точность уравновешивания измеряемой термо-э. д. с. напряжением на компенсационном сопротивлении определяется чувствительностью нулевого прибора.
Допустим, что измеряется термо-э. д. с. Е (г» г,) термометра и применяется нулевой прибор с постоянной по напряжению Сп. Так как в момент равновесия указатель нулевого прибора практически не отклоняется, и имеет ыесто равенство (4-16-3), то, очевидно. ЬЕ Е (1, уе) — ! )гр ( Сгг. В этом случае относительная погрешность в определении равенства Е (1, уе) = = 7тЯр может составить ЛЕ с 6= 100~, ) 100.
Точность отсчета компенсирующего напряжения, равного 7гп)гш зависит от точности установки рабочего тока ! и от точности отсчета компенсационного сопротивления и)!р. Для установки рабочего тока в рассматриваемых потенциогнетрах используется НЭ, э. д. с. которого под влиянием температуры окружающего воздуха может изменяться 5 4-15).
Поэтому для точной )г " установки одного и того же значения и„' а рабочего тока резистор )т, в лабора а торных потенциометрах делают состоящим из постоянной и переменной нл 1 частей. Например, в потенциометре с рабочимтоком! = 0,001А, кроме пол и стоянного резистораК, = 1018,50Ом, имеется переменный рг';, выполненный Рис. 4-16-2. Электрическая схе- в виде декады, состоящей из десяти ма соединения контрольных ре- резисторов по 0,02 Ом каждый (рисзисгорон потенциометра. 4-16-2). Значение сопротивления )т'„= =- Йе + Йз" можно устанавливать в пределах от 1018,50 до 1019,70 Ом и при рабочем токе ! = 0,001 А на резисторе )т'„ьгожно получать напряжение, соответствующее э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
