151017 (566906), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

По средней строке полученной таблицы находим истинную температуру

В отдельных случаях применяют так называемый цветной пирометр, когда температуру определяют на основании закона Вина, связывающий температуру излучающего тела с длиной волны, на которую приходится максимум его излучатель ной способности. Цветной пирометр включает в себя спектральный прибор, разлагающий нагретого тела в спектр, и фотоэлектронную приставку, измеряющую распределения интенсивности в этом спектре. Оптические пирометры имеют невысокую точность, но позволяют производить дистанционные измерения, что во многих процессах металлургии, в химии, физике и астрономии очень актуально.

2. Практическая часть.

2.1.Температурные шкалы

а) Какова температура человеческого тела в шкалах Цельсия, Кельвина и Фаренгейта?

б) Сколько градусов Цельсия в одном градусе Фаренгейта?

в) Переведите 50⁰F в градусы Кельвина.

2.2 Градуировка термометра сопротивления.

Термометр сопротивления изготовлен из тонкой медной проволоки, намотанной на бумажный каркас, помещенный в защитный стеклянный футляр ( в пробирку ). В холодном состоянии сопротивление провода близко к 80 Ом.

Сопротивления термометра в данной работе измеряется при помощи индикатора сопротивления ММВ ( рис. 7 ).

Правила пользования прибором.

• Источником питания индикатора служит батарея 3336. Питание индикатора также может осуществляться от внешнего источника с напряжением 3.8-4.4В.

• Перед началом работы установить индикатор в горизонтальное положение.

• Проверить соответствие нулевого положения указателя гальванометра и, при необходимости, установить указатель на нулевую отметку шкалы при помощи корректора К.

• Подключить термометр сопротивления к А и В.

• Поставить в соответствующее положение переключатель диапазона Д, нажать кнопку Кн. и вращать ручку перехода от тех пор, пока стрелка не становиться на нулевую отметку. Величина измеряемого сопротивления равна произведению отсчета по шкале реохорда и по рукоятке переключателя диапазона измерения.

При измерениях на средней отметке «5» шкалы реохорда основная погрешность не превышает 2%.

Для градуировки термометра сопротивления соберите установку, показанную на рис.8а. Жидкостный термометр вставляете в отверстие в крышке пробирки. Пробирку, укрепленную в лампе штатива, опустите в алюминиевый сосуд с водой. Сосуд устанавливается на электроплитку.

Включите электроплитку в сеть. Электроплитка может быть включена через ЛАТР ( лабораторный автотрансформатор ), с помощью которого можно подавать напряжения и регулировать скорость нагревания воды. По мере нагревания через каждые 10⁰ измеряете и записываете сопротивление термометра сопротивления ( таб. 1 отчета ).

По полученным данным постройте градуировочный график термометра сопротивления, откладывая по горизонтальной оси температуру, а по вертикальной – величину сопротивления. Если экспериментальные точки имеют некоторый разброс, следует «не глаза» провести прямую. Такой градуировочный график позволяет измерять температуру среды, в которую может быть помещен термометр сопротивления.

По градуировочному графику определите температурный коэффициент сопротивления меди: ( град^-1).

Значения t₁и t₂ и соответствующие им значения сопротивлений R₁ и R₂ выбираются по графику произвольно.

2.2 Градуировка термистора.

Термистор – это полупроводниковый прибор, сопротивление которого зависит от температуры. В работе используется термистор марки ММТ – 4. В холодном состоянии его сопротивление приблизительно равно 1кОм. Градуировка выполняется на установке, описанной в задании 1.

По полученным экспериментальным точкам ( таб. 2 отчета ) постройте градуировочную кривую. Следует учитывать, что зависимость сопротивления термистора от температуры имеет нелинейный характер и соединять точки следует не прямой линией, а плавной кривой.

2.3. Градуировка термометры.

В работе используется хромель-алюмелевая дифференциальная термопара. Для выполнения градуировки соберите установку, показанную на рис.8б. Обычно «холодный» спай термопары погружается в тающий лед и выполненная в этом случае градуировка является «стандартной», т.е. полученной в строго определенных условиях. Она позволяет определять температуру в градусах Цельсия, начиная с 0⁰.В нашей работе «холодный» спай погружен в воду комнатной температуры и, строго говоря, полученная градуировка справедлива только при данной комнатной температуре.

«Горячий» спай «скрепите» с помощью прищепки с жидкостным термометром и погрузите в сосуд с водой, установленный на электроплитке. Электроплитка может быть подключена через ЛАТР(лабораторный автотрансформатор), на котором устанавливается напряжение 150-180В для более медленного нагревания .

Для измерения термо ЭДС в данной работе используется потенциометр постоянного тока ПП-63. При измерениях следует выполнять следующее:

• Перед началом работы установите корректором стрелку с гальванометром на «0».Прибор установите в горизонтальное положение.

• Соблюдая полярность подключите источник питания- аккумулятор, к клеммам «БП» (батарея питания) потенциометра.(В переносном варианте могут использоваться встроенные элементы тока).Тумблер «БП» переведите в положение «Н»- наружный.

• Тумблер «НЭ» – нормальный элемент, переведите в положение «В»- внутренний. Клеммы «БИ» и тумблер под ними в данном случае не задействованы

• Тумблер «Питание 1,2-1.65В» переведите в положение «ВКЛ».

• Подключите термопара к клеммам «Х».Переключателем введите измерительное сопротивление 0,6 Ом. Оно приблизительно равно сопротивлению хромель-алюмелевой термопары.

• Переключатель рода работ поставьте в положение «Потенц»-потенциометрические измерения.

• Штекер делителя поставьте в положение 0,5.При этом отсчитанное по прибору напряжение необходимо умножать на 0,5.

• Провести установку рабочего тока потенциометра, для чего: а) установить переключатель «К-И» в положение «К»-контроль; б)установить стрелку гальванометра на «0» вращением рукояток «Грубо» (верхняя) и «Точно» (нижняя) реостата «Рабочий ток», вначале принажатой кнопке «Грубо», а затем «Точно». (Кнопки можно зафиксировать в нажатом положении, повернув их в ту или другую стороны).\

• Для измерения термо ЭДС переключатель «К-И» переведите в положение «И» – измерение. Пока температуры спаев термопары одинаковы и на обеих шкалах потенциометра установлены нули, при нажатии кнопок «Грубо» и «Точно» стрелка гальванометра не отклоняется. При нагревании одного из спаев термопары появляется термо ЭДС и стрелка гальванометра отклоняется при нажатой кнопке «Точно».

• Вращением рукоятки «0-2 мВ» и переключением ручки «0-48 мВ» необходимо вернуть стрелку гальванометра на нуль. После этого производится отсчет показания, - суммируются показания обеих шкал.

Записав начальную температуру и сбалансировав потенциометр, включите электроплитку. В ходе измерения произведите измерения термо ЭДС при различных температурах (7-9 точек в пределах до точки кипения воды).

По полученным данным постройте градуировочный график для термопары. Прямую можно провести на глаз.

Дополнительное задание: получите и постройте градуировочную кривую по результатам измерений при охлаждении термопары от точки кипения воды до 40- 30 ⁰С. Объясните расхождение с первым графиком.

По графику определите удельную термо ЭДС хромель-алюмелевой термопары =Е/t (мВ/град), используя любые две точки градуировочного графика.

Использую градуировочный график, измерьте температуру вашего тела, зажав спай термопары пальцами.

2.4. Определение температуры оптическим пирометром.

Исследуемое тело – вольфрамовая нить лампы накаливания КГМ. Лампа питается от блока питания при пониженном напряжении.

• Включите питание лампы КГМ. И установите средний режим её работы.

• Включите питание пирометра («спуск» пистолета) и вращением барабана реостата установите небольшое свечение нити пирометрической лампы. Вращением кольца окуляра добейтесь резкого изображения нити пирометра.

• Наведите пирометр на исследуемый источник так, чтобы совместились нить накала лампы КГМ и пирометрической лампы. Вращением объектива добейтесь резкого изображения нити исследуемой лампы.

• Введите красный светофильтр.

• Вращением барабана реостата выровняйте яркости нитей накала – нить пирометра при этом должна исчезнуть на фоне раскаленной нити лампы КГМ.

• Снимите показания со шкалы пирометра.

• Если исследуемое тело раскалено слишком сильно и выровнять яркости не удается, введите в световой поток ослабитель. В этом случае снимать показания нужно по другой шкале.

• С помощью таблиц (см. приложение), используя метод интерполяции определите истинную температуру нити накала лампы КГМ.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Спектральная (монохроматическая) излучательная способность некоторых металлов в красных лучах с длиной волны =0,65 мкм.(таблица 1)

Таблица 1

Зависимость действительной температуры от яркостной температуры, измеренной оптическим пирометром, при различных значениях коэффициентов излучательной способности  для =0,65 мкм. (таблица 2)

Таблица 2

Характеристики

Список файлов лабораторной работы