Градуировка термопары Простая экспериментальная установка, из которой понятна сущность методики градуировки, изображена на рис. 1. Один спай термопары (например, медь (м) - константан (к)) погружен в сосуд с маслом (температура Т), другой в сосуд со льдом То =0 °С. Так как градуировочные таблицы в литературе приводятся относительно 0 °С, то лучше всего придерживаться этого условия, потому что в дальнейшем можно будет легко сравнить полученные экспериментальные результаты с табличными. Кроме того тающий лед дает возможность достаточно просто и точно фиксировать одну из температур относительно которой выполняется градуировка, а в дальнейшем и измерения с помощью данной термопары. Сосуд с маслом нагревается электрическим нагревателем Н, а температура Т измеряется термометром t необходимой точности. Возникающую в результате нагревания одного из спаев термопары термоЭДС, измеряем с помощью потенциометра постоянного тока V. Составляем таблицу или строим график зависимости ЭДС от температуры Т. Если не нужна высокая точность градуировки и измерений, то можно градуировать относительно комнатной температуры. В этом случае второй спай можно поместить в масло, находящееся при комнатной температуре (То примерно 20 °С).

Поверку термосопротивления производят методом сравнения показаний поверяемого термометра сопротивления с показаниями контрольного жидкостного термометра расширения.

Установка для поверки термометра сопротивления состоит из масляной ванны (1), температуру которой можно изменять при помощи нагревателя (2). В термостат погружены контрольный термометр расширения (3) и поверяемый термометр сопротивления (4) со статической характеристикой.

По результатам измерений и данным приложения 2 определить приведенную погрешность и вариацию соответственно по формулам:

Rtсрсреднее значение сопротивления термометра сопротивления при прямом и обратном ходе:

Rtпрсопротивление термометра сопротивления при повышении температуры (прямой ход);

Rtобрсопротивление термометра сопротивления при остывании (обратный ход);

Rt=200 и Rt=-200сопротивления термометра сопротивления соответственно при t=200oC и t=200 oC (значения сопротивления берутся из таблицы приложения 2); Rtнсопротивление термометра сопротивления, соответствующее номинальной статической характеристике.

23. Формула термопары Первичным измерительным преобразователем термоэлектрического термометра служит термопара, которая состоит из двух разнородных проводников. Принцип действия термопары основан на образовании термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) в спае двух разнородных проводников при изменении температуры. Если составить цепь из двух разнородных проводников, термоэлектродов А и В ,. то возникает ТЭДС , равная

Е = e_AB (t,t₀)=e_AB (t)+e_BA(to)

e_BA(to)=- e_AB (tо)

Е= e_AB (t)-e_AB(to)

е_AB (t) - ТЭДС при температуре t;

 e_BA(to)-ТЭДС при температуре холодных концов.

Статическая характеристика термопары – это закон зависимости ЭДС термопары от температуры рабочего и температуры свободных концов, равных нулю.

 Поверка осуществляется с помощью муфельной нагревательной печи

1- эл.муфельная печь

2. металический стакан

РТП – рабочая термопара ; КТП- контрольная термопара

Поверка рабочей термопары осуществляется с помощью образцовой термопары.

С помощью ЛАТР запитывается муфельная печь и на ПП-63 устанавливается ЭДС=100 градусов Цельсия. При установки НП на ноль.

24. Чувствительные элементы приборов измерения давления

Одновитковая пружина Трубчатые пружины используются в основном для преобразования измеряемого давления, поданного во внутреннее пространство пружины, в пропорциональное перемещение ее свободного конца. Наибольшее распространение получила одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой изогнутую по дуге окружности трубку с овальным поперечным сечением.

Под влиянием поданного избыточного давления трубка раскручивается, а под действием разрежения скручивается. Это объясняется тем, что малая ось трубки под влиянием избыточного давления увеличивается, в то время как длина трубки остается постоянной. Перемещение свободного конца трубки и является сигналом для измерительного преобразователя.

 Сильфон- тонкостенная цилиндрическая оболочка с поперечными гофрами способная получать значительные перемещения под действием давления или силы. Для увеличения жесткости внутри сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготавливают из бронзы различных марок, полутомпака, углеродистой и нержавеющей сталей, алюминиевых сплавов и др.

Серийно производят бесшовные и стальные сильфоны диаметром от 8…10 до 80…100 мм и толщиной стенки 0,1…0,3 мм.

Мембраны. Различают жёсткие(упругие) и эластичные (вялые) мембраны. Упругая мембрана – гибкая круглая плоская (плоская мембрана) или гофрированная (гофрированная мембрана) пластина, способная получить прогиб под действием давления . Статическая характеристика плоских мембран изменяется нелинейно с увеличением давления, поэтому здесь в качестве рабочего участка используют небольшую часть возможного хода. Гофрированные мембраны могут применяться при больших прогибах, чем плоские, так как имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Мембраны изготавливают из различных марок стали, бронзы, томпака, латуни и т.д.

Мембранные коробки и блоки При необходимости получения большего прогиба используют соединение мембран в виде мембранных коробок , а также блоки, собранные из нескольких мембранных коробок.

25.Чувствительные элементы ТСМ и ТСП. Чувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой тонкую платиновую или медную проволоку, намотанную на каркас из диэлектрика. Концы проволоки припаивают к выводам, которые присоединяют к зажимам головки термометра. Такой чувствительный элемент помещают в стальную защитную арматуру, снабженную устройством для установки на объекте измерения.

ТСП -предназначены для измерения температуры от - 200⁰С до 650⁰С. Градуировки 10П, 50П, 100п

1-платиновые спирали; 2-керамический каркас; 3-изоляционный порошок; 4-выводы;              5-глазурь; 6-металл. Оболочка

ТСМ - предназначены для измерения температуры от -50⁰ до +180⁰С. Градуировки 50М и 100М

– с бескаркасной камоткой

1-намотка; 2-оболочка из фторопласта; 3-защитная оболочка; 4-изоляционный порошок; 5-выводы.

 - с каркасной намоткой

1-намотка; 2-каркас; 3-слой лака; 4-защитная оболочка; 5-выводы

26) Устройство ТХА и ТПП +статические хар-ки, термоэлектродные провода и их расцветка.

Термопара ГОСТ Р 8.585-2001 представляет собой устройство для измерения температуры, которое состоит из двух разнородных проводников, контактирующих друг с другом в нескольких или одной точке, которые иногда соединяют компенсационные провода. В тот момент, когда на одном из таких участков изменяется температура, создается определенное напряжение. Термопары часто используются для контроля температур разнообразных сред, а также для конвертации температуры в энергию, в частности, в электрический ток.

Основные параметры прибора зависят от материала. Любой узел из разнородных металлов будет производить электрический потенциал, относящийся к определенной температуре и образующий сопротивление. Термопары для практического измерения температуры созданы из конкретных сплавов, имеющих предсказуемую и повторяемую зависимость между температурой и напряжением. Различные сплавы используются для различных температурных диапазонов. Существуют разные типы термопары, очень важно обращать внимание также на стойкость к коррозии. Если точка измерения находится далеко от измерительного прибора, промежуточное соединение может быть выполнено путем расширения проводов, которые являются менее дорогостоящими, чем материалы, используемые, чтобы сделать датчик. Приспособления обычно стандартизованы по отношению к эталонной температуре 0 градусов по Цельсию; производственные компании часто используют электронные методы компенсации холодного спая для корректировки изменения температуры на клеммах прибора. Электронные приборы могут также компенсировать прочие различные характеристики термопары, тем самым улучшить точность и достоверность измерений.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТЕРМОПАРЫ

Согласно правилу Зеебека, если проводник подвергается воздействию, его сопротивление и напряжение изменяется — это называется термоэлектрический эффект или эффект Зеебека. Любая попытка измерить это напряжение обязательно включает подключение другого проводника к «горячему» концу термопары. Этот дополнительный гибкий провод, потом также может стать градиентом температуры, а также разработать собственное напряжение, которое будет противостоять текущему. Величина этой разности напрямую зависит от металла, который используется при работе. Использование разнородных сплавов для замыкания цепи создает новую цепь, в которой два конца могут генерировать различные напряжения, в результате чего образуется небольшое различие в напряжении, доступные для измерения. Это различие увеличивается с ростом температуры и составляет от 1 до 70 микровольт на градус Цельсия (мкВ / ° C) для стандартных сочетаний металлов.

Напряжение не генерируется на стыке двух металлов термопары, а вдоль этой части длины двух разнородных металлов, подверженного градиента температуры. Поскольку обе длины разнородных металлов испытывают один и тот же температурный градиент, конечный результат является результатом измерения разности температур между термопарой и спаем. Пока контакт находится в постоянной температуре, это не имеет значения, каким образом узел изготовлен (это может быть пайка, точечная сварка, обжим и т.д.), однако это имеет решающее значение для точности. Если соединение выполнено недостаточно качественно, то получится более серьезная погрешность, чем градус. Особенно в высокой точности нуждается мультиметр с термопарой, разнообразные производственные датчики, контроллеры высоких температур для газовой печи и т.д.