Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Для этой цели на наружной поверхности подвижной диафрагмы сделан зубчатый венец, зубья которого постоянно сцеплены с зубьями трибки 14. При помощи трибки производится перемещение диафрагмы вдоль резьбового отростка фланца. Вращение трибки при градуировке производится вручную отверткой со стороны основания корпуса термобатареи, куда выведена ось грибки со шлицем. После градуировки шлиц пломбируется.
Широкоугольный первичный пиромегрический преобразователь типа ТЕРА-50 отличается от рассмотренного узкоугольного преобразователя только тем, что в нем 'применяется в качестве объектива двояковыпуклая линза 2 с фокусным рас; стоянием меньшим, чем в узкоугольном (рис. 7-6-4, а). Остальные узлы широкоугольного преобразователя такие же, как и в узкоугольном. Пирометрические преобразователи ТЕРА-5О могут работать в комплекте с милливольтметрами (одним или двумя) или с милли- вольтметром и одним автоматическим потенциометром, а также с одним или двумя автоматическими потенциометрами. В последнем случае для обеспечения единства градуировки и взаимозаменяемости пирометрических преобразователей необходимо учитывать, что милливольтметры работают с потреблением мощности, Поэтому градуировка этих преобразователей производится при максимальной расчетной внешней его нагрузке, т.
е. при включении телескопа через линии проводов, имеющие предельно допускаемые расчетные значения сопротивчения, одновременно на два милливольтметра, подключенных параллельно. При таком включении милливольтмегров будет иметь место наибольшее расчетное допускаемое снижение градуировочной характеристики по сравнению с градуировочной характеристикой ненагруженного пирометрического преобразователя. При установке пирометра РАПИР доведение внешней нагрузки первичного преобразователя до заданного значения независимо от реального сопротивления линии того или иного сочетания вто.
ричных приборов осуществляется с помощью панели ПУЭС-64 с уравнительными и эквивалентными манганиновыми резисторами. Эту панель, входящую в комплект пирометра, обычно называют панелью взаимозаменяемости. Известно, что при измерении пирометрами полного излучения температур реальных тел показания их оказываются заниженными (Тг ( Т) на значение тем большее„чем выше измеряемая темпеРатУРа и чем ниже коэффиЦиент излУчениЯ аг.
Метокияескаи погрешность пирометра„возникающая вследствие этих причин, может быть скорректирована для конкретных условий, если имеется возможность с достаточной точностью определить значение коэф. фициента излучения- или измерить действительную температуру объекта каким-либо другим прибором, например термоэлектрическим термометром. Лля целей корректировки милливольтметры и автоматические потенциометры (рис. 4-18-1, а), предназначенные для работы с преобразователями пирометров, снабжаются корректирующими резисторами.
Прн корректировании показаний пирометра рассматриваемым способом необходимо учитывать, что между напряжением на зажимах телескопа и радиационной температурой объекта не имеется линейной зависимости. Поэтому переход от отсчитанного по шкале прибора значения радиационной температуры объекта к его действительной температуре для всех точек шкалы не может быть осуществлен прямым изменением сопротивления корректирующего резистора.
Этот способ позволяет корректировать показания пирометра только в какой-либо одной точке шкалы прибора н может быть, следовательно, использован только при измсрении стационарных температур объектов. Если при измерении меняющихся температур корректирование выполнено по одной точке шкалы, то по мере отклонения показаний прибора от втой точки возникаег все увеличивающаяся погрешность определения действительных температур. В автоматических потенциомеграх корректирующий резистор включен в его измерительную схему (рис. 4-18-1, а).
Резистор й„р, ручка которого вынесена на лицевую панель потенциометра, позволяет изменять приведенное сопротивление реохорда измерительной схемы, а следовательно, чувствительность и в конечном счете диапазон измерения прибора. Основные методические указания по применению пирометров полного излучения. При измерении температуры с помощью пиромегра попного излучения могут возникать методические погрешности вследствие ряда причин. Наиболее существенной методической погрешностью является погрешность, возникающая при переходе от радиационной к действительной температуре тела, которая осуществляется с помощью формулы (7-2-19). Йадежность определения по этой формуле действительной температуры тела по его радиационной температуре зависит от погрешности значения коэффициента излучения аг. Подбор этого значения по имеющимся в литературе таблицам может быть произведен с погрешностью не менее + 10 †2, а в некоторых случаях она может быть значительно больше (+ 30 — 50%).
Наличие такой погрешности объясняется тем, что значение ег зависит от химического состава тела, температуры и состояния поверхности излучателя. На значение ег металлической поверхности сильно влияет степень ее окисленности. Коэффициент излучения окисленной поверхности всегда выше, чем не- окисленной. Например, для неокисленного никеля прн 1200'С вг = 0,088, а при той же температуре для окисленного никеля ег =- = О 88. Следует также указать, что шероховатые поверхности об»адают большим значением ег, чем гладкие, Погрешность в подборе значения вг вызывает методическую погрешйость в определении действительной температуры реального тела по его радиационной температуре, полученной в результате измерения.
Эта погрешность может быть вычислена по формуле, полученной логарифмированием и последующим дифференцированием уравнения (7-2-!9): 1 йвг ЬТ = — Т вЂ”. 4 ег' Рассмотрим примеры, характеризующие погрешность, вызванную неточностью определения е~ Полагая Т = !200 К и Ле .7вг —— +.0,1, получим ЬТз = =.+.30 К, а при той же температуре и ое.lе = +.0,15 значение погрешности в определении действительной температуры возрастаег до ЬТ =.+-45 К.
При Т = 1500 К и., Ле /вг = -~0,2 погрешность ЬТ =.+.75 К, а при той же температуре я Ьвг7ег = + 0,3 ЬТ = -~113 К. Такого вида методическая погрешность может быть значительной особенно при визировании первичного преобразователя пирометра на открытую поверхность тела, например при измерении температуры металла во время прокатки, ковки и т.
п. Если преобразователь пирометра визируется на внутреннюю пойерхность огнеупорной кладки печи через отверстие в ее стенке или через специальную фурму, установленную для этой цели в стенке нли своде печи, и внутренние поверхности кладки печи имеют практически одинаковую температуру, то закрытое печное пространство по свойствам излучения близко к полости черного тела. В этом случае показания пирометра в пределах погрешностей измерений совпадают с показаниями термоэлектрического термометра, введенного в печное пространство, или с показаниями оптического пирометра, наведенного на ту же поверхность.
Такие же условия будут иметь место при измерении действительной температуры внутри печи, если первичный преобразователь визируется на дно огнеупорной трубки (карборундовой, стальной или из другого материала), введенной через стенку внутрь печи на достаточную глубину. Требования к глубине погружения огнеупорной трубки, а следовательно, и к ее геометрическим размерам, те же, что и для полости, показанной на рис.'7-3-Б.
Методические погрешности.при измерении температур объектов пирометром полного излучения могут возникать также вследствие влияния водяных паров и углекислоты в слое воздуха, находящегося между объектом и преобразователем. Это влияние обусловливается поглощением водяными парами и углекислым газом лучистой энергии в некоторых участках инфракрасной области спектра.
Следует отметить, что показания пирометра очень чувствительны к запыленности и задымленности воздуха, находящегося между пирометрическим преобразователем и объектом. В этом случае также может иметь место методическая погрешность, обусловленная ослаблением всех длин волн спектра пучка лучей, идущих от объекта к преоб- разователю вследствие рассеяния его на крупных частицах (копоти, пыли), взвешенных в слое воздуха между преобразователем и объектом. При измерении температуры кладки печи и в других подобных случаях для удаления дыма, копоти и пыли из пространства визирной трубы или фурмы перед пирометрическим преобразователем производят отдувку сжатым воздухом.
В некоторых случаях во внутреннюю полость визирной арматуры подают сжатый воздух низкого давления или инертный газ для создания противодавления, препятствукицего проникновению дыма, пыли и копоти через визирную трубу или фурму из рабочего объема печи. В том и другом случае воздух должен быть очищен от пыли, масла и влаги соответствующими фильтрами.
Другая причина дополнительных погрешностей, на которую необходимо обратить внимание, связана с нагревом корпуса преобразователя вследствие теплообмена с окружающим его воздухом и телами и за счег поглощения излучения источника, температура которого измеряется. Чтобы избежать зтих погрешностей, применяют специальную защитную арматуру с водяным охлаждением. Устройство защитной арматуры первичного преобразователя пирометра, разработанной с расчетом обеспечить возможность применения его в различных условиях зксплуатации, защищая преобразователь от пыли, дыма, действия высоких температур окружакицего воздуха, бросков пламени из печи и т. д., описывается в монтажно-зксплуатационных инструкцинх на пирометры. При измерении температуры пирометрами полного излучения необходимо иметь в виду, что тепловой баланс между термобатареей, окружающими ее деталями преобразователя и объектом излучения устанавливается не мгновенно.
Вследствие зтого показания пирометра достигают максимального значения только через какой-то промежуток времени. Для первичных преобразователей пирометров различных типов согласно проведенным исследованиям [401 время установления показаний без учета инерционности вторичного прибора колеблется от 0,53 до 27,6 с в интервале температур визир уемого тела от 1000 до 1700'С. о РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ вЂ” — — И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ ГЛАВА ВОСЪМАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЪ|Е ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ 8-1.
Общие сведения Из числа применяемых средств измерений для автоматизации современных промышленных установок особое место занимают измерительные преобразователи и измерительные устройства (первичные и другие приборы). Эти средства измерений„предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для дистанционной передачи, дальнейшего преобразования и обработки, выполняются на базе унифицированных элементов, узлов, блоков и приборов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
