Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 61
Текст из файла (страница 61)
В этом случае также имеет место теплоотвод по термоэлектродам термоприемника, но здесь тепло поступает в них по всей длине соприкосновения термоэлектродов с поверхностью, вследствие чего теплоотвод от рабочего конца термоэлектрического термометра значительно уменьшается. Для подтверждения сделанных нами выводов ниже приводим экспериментальные данные, полученные при измереннн температур на горнзонтапьной поверхности брусков из пробки, дерева и меди, обогревавшихся с нижней стороны.
Тевшература измерялась с помощью термоэлектрических термометров, выполненных и установленных так, как показано на рис. 6-6-1. При проведении опытов температура окружающего воздуха равнялась 15'С. Результаты измерений приведены в табл. 6-6-1. Таблица 6-6-1 Измеренные значения температуры поверхности, 'С Материал бруска Схеме термселектрвческвх ерм м р грн, ее!> пр ока Дерево 23,0 32,4 35,4 25,6 34,3 35,4 31,9 34,5 35,4 )т1етодйческая погрешность отсутствует при установке термо- метра по схеме рис. 6-6-1, в. Как видно из табл.
6-6-1, погрешность растет с уменьшением коэффициента теплопроводности материала бруска. Крепление рабочего конца и -гермоэлектродов термоэлектричес- кого термометра должно производиться таким образом, чтобы пла- стинки, прижимающие рабочий конец и термоэлектроды у 2 Г + к поверхности, не изменяли теплоотдачу в окружающую 1,," ''„"," е г' ° ''гул, должны быть изготовлены из того же материала, что н по.
гар верхносгь стенки тела. В некоторых случаях термоэлектрический термометр помещают в канавке, закрытой пластинкой из тОго же ма- рнс. 6-6-2, установка гговерхностного тер- тсрнаЛа, ЧтО И ПОВЕРХНОСТЬ мозлевтричесноготермометраТХКП-Хт11! стенки, или заделанной спе- на трубопроводе. циальной замазкой. В этОм ! — термовлектрнческвй термометр тхкп-хч!!ь 3 — пряжам: 3 — легко- случае рабочий кОнец термО- снимаемый слой ваоляцвн; е — тепловая яво. приемника, расположенный в ляцвя; а — труеооровод, канавке, для более надежного соприкосновения целесообразно припаять к стенке поверхности. Для электрической изоляции термоэлектродов, прокладываемых по поверхности или в канавке, применяют тонкие пластинки из слюды и другие изоляционные материалы.
Рассмотренные способы измерения температуры поверхности применяют преимущественно при проведении научных исследова- ний. В промышленности для технических целей применяют по- верхностные термоэлектрические термометры спеш!альных кон- струкций. В качестве примера на рис. 6-6-2 показана установка поверх- ностного термоприемника типа ТХКП-ХЪ'Ш на трубопроводе (нли металлической стенке). Этот термоэлектрический термометр может применяться для измерения температуры металлической по- верхности до 400'С. Наличие тепловой изоляции при таком способе установки ОРеспечивает достаточно хорошее совпадение температуры рабочего конца ее и поверхности. Прижимы, приваренные к стенке грубы, обеспечивают надежный тепловой контакт рабочего конца и прокладываемой плоской части термоприемника по поверхности.
На рис. 6-6-3 показана установка г поверхностного хромель-алюмелевого в я термоэлектрического термометра ТХАП-551 на трубопроводе, приме, ч',, ° няемого для измерения поверхностной ческий термометр ТХАП-551 выполнен "ела из термоэлектродов диаметром 0,7 мм, изолйрованных между собой фарфо. ровыми бусами.
Рабочий конец термометра помещен в никелевую контактРис. б-б-3. Установка поверх- ную пластинку. Защитный чехсл в носпюго термоэлектрического термометра тхлп-бб1 иа грубо. нижней своей части снабжен муфтой проводе. с наружной резьбой, которая служит г — термозлектрический термометр для крЕпления термоПриемника в на- ТХЛП-ббн 2 — мУФта с иаргиойой .Варспивй На трубпнрпапдЕ боб~нтжЕ Резьтюй; 2 — кситактиал пластина рабочегс ксица термометра; л — с внутренней резьбой. Перед прнварЛополиительиая коитактиая пла стииа; Ф вЂ” бобьпска с внутренней кой бобышки поверхность трубопро- — вода зачищается Прн креплении левая изоляция; 8 — легкосиимаемый слой изоляции, термоприемника в бобышке никелевая пластина его рабочего конца плотно прижимается к дополнительной никелевой прокладке, нижняя плоскость которой обработана по радиусу трубопровода. Такой способ крепления термоэлектрического термометра обеспечивает хороший тепловой контакт его рабочего конца с поверхностью л У г трубы.
Наличие тепловой изоляции значительно уменьшает методическую погрешность измепения за счет теплоотвода. Для измерения температуры Рис. б-б-4. Схема креплении поверх- поверхности труб или металла- постного термоэлектрического термоческой стенки применяют также метра иа трубопроводе. термОэлЕктрическиЕ тЕрмомЕтры т — териозлектрический термометр, термо- злектроды ксюрага изолированы фйрасро- бЕЗ ЗащнтиЫХ ЧЕХЛОВ. СПОСОО выпи бусами," 2 — Рабочий конец, обракрепления терм электрического зсваииый зачекаикой иоицое терка к- тройов в отверстиях приваренной к трубе термометра на трубопроводе по- пластииы; 2 — прижим. казан на рис.
6-6-4. Если трубопровод покрыт тепловой изоляцией, то термоэлектрический термометр допжен быть закрыт легко снимаемым слоем изоляции. Измерение температуры внутри тела. При измерении температуры внутри тела влияние теплообмена излучением отпадает. Йе. смотря на зти благоприятные условия при измерении температуры внутри тела возможны заметные методические погрешности вследствие теплоотвода вдоль термвприемнпка, а также в тех случаях, когда тело обладает незначительным коэфФициентом теплопроводности Если обьем тела, внутри которого необходимо измерить температуру, большой, как, например, при измерении температуры в штабелях твердого топлива, почве и т. п., то достаточная глубина погружения термоприемника вполне обеспечивает равенство температуры чувствительного элемента и тела.
Значительно большие затруднения возникают при измерении температуры внутри тел с небольшим обьемом, в особенности если в них существуют болыпие температурные перепады и, следовательно, температуры в отдельных точках заметно различаются, Применяемые для этой целя термоприемники должны иметь малые размеры. «~ б~ ф Рис. б-б-5. Измерение температуры внутри изоляции, защи- щщощей паропровод от тепловых потерь. Для того чтобы методическая погрешность отсутствовала или была сведена к минимуму при измерении температуры в определенном месте внутри тела, термоприемняк не должен нарушать температурного поля вследствие влияния теплоотвода вдоль него. Между термоприемником и телом должен быть обеспечен хороший тепловой контакт, Наиболее пригодным термоприемником для таких измерений является термоэлектрический термометр специальной конструкции.
Если же требуется измерить среднюю температуру внутри тела, то с успехом может быть применен термометр сопротивления. При измерении температуры внутри изоляции, защищающей, например, паропровод от тепловых потерь, необходимо учитывать сравнительно большое изменение температуры на единицу длины слоя изоляции, В этом случае температуру следует измерять в отдельных местах (точках) внутри слоя изоляции. Для уменьшения отвода тепла вдоль термоэлектрического термометра от места установки его рабочего конца следует термоэлектроды располагать так, чтобы часть их находилась в изотермической плоскости. На рис.
6-6-5, а схематически представлено сечение паропровода, изолированного слоем тепловой изоляции. Концентрическими окруж- ностями показаны изотермы. Если термоэлектрический термометр установлен радиально (рис. 6-6-5, б), т. е. по направлению температурного перепада, то в месте изь|ерения температурное поле будет искажаться, что иллюстрируется изгибом изотерм. В данном случае будет иметь место методическая погрешность, обусловленная теплоотводом вдоль термоэлектрического термометра. На рис. 6-6-5, в показана правильная установка термоэлектрического термометра. В этом случае искажения температурного поля в месте изгиба термоэлектродов, пересекающих изотермы, не влияют на точность измерений. Такой способ установки термоэлектрического термометра позволяет методическую погрешность за счет теплоотвода свести к минимуму.
Подробные сведения об оценке статических и динамических погрешностей измерения температур поверхности и внутри тела приводятся в книге Н. А, Ярышева 127), ГЛАВА СЕДЬМАЯ ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛ ПО ИХ ТЕПЛОВОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ 7-1. Общие сведения Методы измерения температуры тел по их тепловому излучению называют часто методами пирометрии излучения. Средства измерений температуры тел по тепловому излучению принято называть пирометрами излучения или просто пирометрами. Они широко применяются в металлургической и в других отраслях промышленности, а также при проведении научных исследований для измерения температур тел от 300 до 6000'С н выше.
Вообще же пирометры могут быть использованы для измерения и более низких температур. При измерении температуры с помощью пирометров температурное поле объекта измерения не искажается, так как измерение, осуществляемое методами пиромегрии излучения, не требует непоседствениого соприкссновения с телом какого-либо термоприемника. оэтому такие методы измерения температур тел принято называть бесконтакт ными. Бесконтактные методы измерения температур теоретически не имеют верхнего температурного предела своего применения.
Температура источника излучения со сплошным спектром, близкая к 6000'С, измеряется теми же методами, что и температура в 1000 или 2000'С. Различие может быть лишь только в технике измерений. В тех случаях, когда для длительного измерения температур объектов могут применяться наряду с пирометрами излучения приборы, использующие контактные методы (термоприемники погружения), последним следует отдать предпочтение, так как они обычно обеспечивают более высокую точность измерения температуры по сравнению с пирометрами излучения. 7-2. Теоретические основы методов измерения температуры тел по их тепловому излучению Методы измерения температур, использующие различные свойства теплового излучения тел, вытекающие из законов излучения абсолютно черного тела, нашли широкое практическое применение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
