Основные понятия об измерениях и средствах получения информации
Термоэлектрические термометры
жүктеу/скачать 0,79 Mb.
|
7 2 Avtomattiz control
2.4. Термоэлектрические термометрыДействие приборов основано на использовании термоэлектрического эффекта, открытого Зеебеком в 1821 г. В замкнутой цепи, состоящей из двух или более разнородных материалов, возникает электрический ток, если спаи имеют разные температуры (рис. 2.7). Проводники A и B называют термоэлектродами. Рабочий спай имеет температуру и помещается в измеряемую среду. Свободный спай имеет постоянную температуру . Рис. 2.7. Схема термоэлектрического термометра Различные металлы обладают разной работой выхода электронов, поэтому в их спае возникает контактная разность потенциалов. Наблюдается также диффузия свободных электронов из более нагретых частей проводника в менее нагретые с большей интенсивностью, чем в обратном направлении. Поэтому при размыкании цепи термоэлектрического преобразователя (ТЭП) может быть измерена термоЭДС, величина которой зависит от природы проводников и разности температур спаев: ( , ) = ( ) – ( ). (2.13) Зависимость (2.13) для различных термоэлектрических преобразователей имеет нелинейный характер и устанавливается экспериментально путем градуировки и последующего табулирования зависимости термоЭДС от температуры рабочего спая при постоянной температуре свободного спая = 0 С. Для измерения термоЭДС термоэлектрического преобразователя в разрыв свободного спая включается измерительный прибор (рис. 2.8). Рис. 2.8. Схема включения измерительного прибора в цепь термоэлектрического преобразователя Подключение измерительного прибора к термоэлектрическому преобразователю осуществляется с помощью специальных термоэлектродных проводов. Для изготовления термоэлектрических преобразователей используется проволока диаметром от 0,5 до 3 мм. Чтобы предохранить от механических повреждений и вредного влияния объекта измерения, преобразователи помещают в защитную арматуру. Защитные гильзы изготавливаются из различных сталей, окиси алюминия, карбида кремния. Изолированный по всей длине с помощью керамической трубки термоэлектрический преобразователь помещается в защитную арматуру, в комплект которой, кроме защитной гильзы, входит водозащищенная головка с колодкой зажимов. Рабочий спай может быть изолирован или соединен с защитной арматурой. К материалам термоэлектродов предъявляют определенные требования, которым не удовлетворяют полностью ни один из известных термоэлектродных материалов. Поэтому для различных пределов измерения используются термоэлектрические преобразователи из различных материалов (табл. 2.1). Таблица 2.1 Основные типы термоэлектрических преобразователей
Кроме приведенных в табл. 2.1, выпускаются промышленные термоэлектрические преобразователи железо-константан ТЖК, медь-константан ТМК, хромель-константан ТХКн, нихросил-нисил ТНН. Для измерения разности температур в двух точках используют дифференциальные термоэлектрические преобразователи (рис. 2.9). Последовательно соединяя несколько термоэлектрических преобразователей, можно получить термобатарею, генерирующую большую термоЭДС (рис. 2.10). Рис. 2.9. Схема Рис. 2.10. Схема дифференциального ТЭП термобатареи Для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими термометрами используются милливольтметры и потенциометры. жүктеу/скачать 0,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||