Содержание
- 2. Понятие температуры. Температурные шкалы. Классификация средств измерения температуры Температура вещества характеризует степень нагретости тела. Температуру можно
- 3. Манометрические термометры Принцип действия манометрических термометров (МТ) основан на зависимости давления рабочего (термометрического) вещества в замкнутом
- 4. Недостатком газовых манометрических термометров является сравнительно большая тепловая инерция, обусловленная низким коэффициентом теплообмена между стенками термобаллона
- 5. Манометрические ж и д к о с т н ы е термометры заполняют жидкостью под некоторым
- 6. В к о н д е н с а ц и о н н ы х
- 7. Измерение температуры термометрами сопротивления (терморезисторами). Металлические (проводниковые) ТС Принцип действия термометров сопротивления (ТС), или терморезисторов, основан
- 8. Устройство промышленного термометра сопротивления показано на рис. 3.2, а. В корпусе 1 расположена тонкая проволока 2
- 9. К преимуществам проводниковых термометров сопротивления относятся: -возможность градуировки термометра в значительном диапазоне на любой температурный интервал;
- 10. Полупроводниковые термометры сопротивления Полупроводниковые ТС называются термисторами. Достоинства термисторов — высокая чувствительность, малые габариты. Характерной особенностью
- 11. Слайд №11 Измерительные схемы термометров сопротивлений Для точных измерений температуры и метрологической аттестации ТС получили применение
- 12. В реальных условиях эксплуатации ТС размещен на технологическом объекте и удален от измерительного моста на сотни
- 13. Измерение температуры термоэлектрическими термометрами (термопарами). Сущность термоэлектрического метода измерения температуры В основу измерения температуры с помощью
- 14. Если взять цепь (рис. 3.4, а), составленную из двух различных проводников AviB (например, меди и платины),
- 15. Типы термопар, их градуировочные характеристики Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических термометров получили платина (Pt), платинородий (90
- 16. ТП и вторичный прибор (ВП) соединяются между собой при помощи проводов, которые называются удлинительными или компенсационными.
- 17. Конструкция термопары ТП представляет собой две проволоки из разнородных материалов, нагреваемые концы которых скручиваются, а затем
- 18. Измерительные схемы для термопар Наиболее широко используется компенсационный метод измерения термоЭДС. Этот метод основан на компенсации
- 20. Скачать презентацию
Понятие температуры. Температурные шкалы.
Классификация средств измерения температуры
Температура вещества характеризует степень нагретости
Понятие температуры. Температурные шкалы.
Классификация средств измерения температуры
Температура вещества характеризует степень нагретости
С 1742 г. начала применяться температурная шкала, предложенная Цельсием, в которой в качестве двух реперных точек приняты температура таяния льда (0 °С) и температура кипения воды (100 °С) при давлении 760 мм рт. ст. и ускорении силы тяжести 9,80665 м/с2.
В 1848 г. английский ученый Томсон (его псевдоним лорд Кельвин) предложил температурную шкалу, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля. Шкала получила название абсолютной термодинамической шкалы, основной единицей которой является кельвин.
В абсолютной термодинамической шкале температура Кельвина Т{К) через температуру в градусах Цельсия, Фаренгейта и Реомюра выразится как
В настоящее время используются следующие СИ температуры: термометры расширения, манометрические термометры, пирометры, термопары (термоэлектрические преобразователи) и термометры сопротивления. Первые три вида термометров можно отнести к приборам,
а последние два — к преобразователям.
Манометрические термометры
Принцип действия манометрических термометров (МТ) основан на зависимости давления рабочего
Манометрические термометры
Принцип действия манометрических термометров (МТ) основан на зависимости давления рабочего
Манометрические термометры подразделяют на газовые, жидкостные и конденсационные . По устройству термометры всех типов аналогичны.
Термосистема манометрического термометра (МТ) (рис. 3.1) состоит из термобаллона 7, капилляра 2 и пружинного манометра 3. Диапазон измерения от -150 до +600°С.
Недостатком газовых манометрических термометров является сравнительно большая тепловая инерция, обусловленная низким
Недостатком газовых манометрических термометров является сравнительно большая тепловая инерция, обусловленная низким
Кроме того, в процессе эксплуатации газовых термометров возможны случаи нарушения герметичности и утечки газа, что не всегда можно заметить. Последнее обстоятельство приводит к необходимости частой поверки этих приборов.
Манометрические ж и д к о с т н ы е
Манометрические ж и д к о с т н ы е
В к о н д е н с а ц и
В к о н д е н с а ц и
Достоинства - простота конструкции, возможность дистанционной передачи показаний
Основное достоинство этих термометров — возможность их использования на взрывоопасных объектах.
К недостаткам парожидкостного термометра следует отнести нелинейность шкалы.
Измерение температуры термометрами сопротивления (терморезисторами). Металлические (проводниковые) ТС
Принцип действия термометров
Измерение температуры термометрами сопротивления (терморезисторами). Металлические (проводниковые) ТС
Принцип действия термометров
Металлические ТС выполняются преимущественно из меди или платины. Медь — один из недорогостоящих металлов, легко получаемых в чистом виде. Медный ТС (ТСМ) имеет линейную зависимость сопротивления от температуры.
Диапазон рабочих температур — от -200 до + 200 °С. Платина является аилучшим материалом для ТС. Эти ТС широко применяются для измерения температуры в интервале от -260 до + 1100 °С.
Типы медных и платиновых ТС - отличающиеся градуировкой. При этом
приняты такие обозначения для платиновых: 1П, 10П, 50П, 100П,500П; для медных: ЮМ, 50М, 100М. Число перед буквой обозначает
сопротивление ТС при 0 °С (Ом), а буква — материал, из которого
изготовлен ТС (П — платина, М — медь).
Устройство промышленного термометра сопротивления показано на рис. 3.2, а. В корпусе
Устройство промышленного термометра сопротивления показано на рис. 3.2, а. В корпусе
К преимуществам проводниковых термометров сопротивления относятся: -возможность градуировки термометра в значительном
К преимуществам проводниковых термометров сопротивления относятся: -возможность градуировки термометра в значительном
- высокая степень точности измерения температуры;
-возможность расположения вторичного измерительного прибора на значительном расстоянии от места измерения температуры;
-централизация контроля температуры путем присоединения нескольких термометров к одному измерительному прибору.
К недостаткам термометров сопротивления следует отнести: -необходимость постороннего источника питания,
-ограничение по его применению во взрывоопасной среде,
-значительную длину чувствительного элемента, не позволяющую измерить температуру в заданной точке,
- разрушаемость при вибрациях (платиновых термометров).
Полупроводниковые термометры сопротивления
Полупроводниковые ТС называются термисторами.
Достоинства термисторов — высокая чувствительность,
Полупроводниковые термометры сопротивления
Полупроводниковые ТС называются термисторами.
Достоинства термисторов — высокая чувствительность,
Характерной особенностью термисторов является резкое уменьшение электрического сопротивления при повышении температуры.
Для изготовления термисторов используют смеси двуокиси титана и окиси магния, окиси никеля в соединении с окислами марганца, смеси окислов марганца, никеля и кобальта, окиси железа в соединении с такими веществами, как MgAl204, MgCr204 и др.
Конструктивно термисторы представляют собой миниатюрные конструкции дисковой, шариковой и других форм с металлическими выводами (рис. 3.2, б). Диаметр стержня термистора составляет от 20 мкм до 5... 10 мм, длина — 1... 50 мм. Диаметр диска — от 1 мм до нескольких сантиметров, толщина 0,02... 1 мм. Для защиты от влаги их покрывают слоем лака или стекла.
К недостаткам полупроводниковых ТС следует отнести разброс их параметров (в частности, начального сопротивления). Поэтому они в основном применяются не для измерения температуры, а для ее контроля и сигнализации.
Слайд №11
Измерительные схемы термометров сопротивлений
Для точных измерений температуры и метрологической
Слайд №11
Измерительные схемы термометров сопротивлений
Для точных измерений температуры и метрологической
Рассмотрим четырехплечий мост постоянного тока (рис. 3.3, а). Введем следующие основные понятия: а, Ь, с, d — вершины моста; ad, db, be, са — плечи моста; ab — диагональ питания', cd — измерительная диагональ',
acb и adb — ветви моста; Rx, R2, R^ и R4 — сопротивления плеч моста. Плечи моста, не имеющие общей точки соединения, называются противоположными (ас и db), а имеющие ее — смежными (ас и ad). Измерения с помощью мостов основаны на способности мостовых схем находиться в состоянии равновесия — это состояние, при котором напряжение на измерительной диагонали равно нулю при наличии напряжения питания.
В реальных условиях эксплуатации ТС размещен на технологическом объекте и удален
В реальных условиях эксплуатации ТС размещен на технологическом объекте и удален
В этом случае он соединяется с измерительным мостом, как правило, медными изолированными проводами, которые называются линиями связи Rn. При изменении температуры окружающей среды сопротивление проводов тоже изменяется, что влияет на точность измерения. Степень этого влияния сопротивления линии связи на результат измерения зависит от схемы подключения ТС к измерительной схеме моста, т. е. от количества проводов (двух-, трех- и четырехпроводные схемы). Наибольшее аспространение получили трехпроводные схемы включения, в которых влияние сопротивления линии связи незначительно.
В настоящее время широкое распространение получили преобразователи сопротивления ТС в унифицированный электрический сигнал, что позволяет подключать терморезисторы сразу к контроллеру.
Измерение температуры термоэлектрическими термометрами (термопарами). Сущность термоэлектрического метода
измерения температуры
В основу измерения
Измерение температуры термоэлектрическими термометрами (термопарами). Сущность термоэлектрического метода
измерения температуры
В основу измерения
Таким образом, второй конец первого проводника станет заряжаться положительно, а второго проводника — отрицательно. Образующееся при этом в месте соединения (спае) проводников электрическое поле будет противодействовать этой диффузии, в результате чего наступит состояние подвижного равновесия, при котором между свободными (вторыми) концами указанных проводников появится некоторая разность потенциалов. С увеличением температуры проводников значение этой разности также увеличивается.
Если взять цепь (рис. 3.4, а), составленную из двух различных проводников
Если взять цепь (рис. 3.4, а), составленную из двух различных проводников
получает обратное направление. Такие токи называются термоэлектрическими. Электродвижущая сила, обусловленная неодинаковыми температурами мест соединения 1 и 2, называется термоэлектро-движущей силой (термоЭДС), а создающий ее преобразователь — термоэлектрическим преобразователем или термопарой (ТП). Спай 7, погружаемый в измеряемую среду, называется рабочим или горячим спаем термопары; второй спай 2 носит название свободного, или холодного, спая. Проводники, образующие термопару, называются термоэлектродами.
Типы термопар, их градуировочные характеристики
Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических термометров
Типы термопар, их градуировочные характеристики
Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических термометров
Наиболее распространенными типами ТП являются: ТХА— хромель — алюмелевые; ТХК—хромель — копелевые; ТПП — платинородий — платиновые .
При наименовании ТП первым обычно указывается положительный термоэлектрод.
ТП типа ТПП применяются для измерения температур в области 300... 1600 "С в окислительной и нейтральной среде.
ТП типа ТХК широко применяются для измерения температур различных сред в области от -200 °С до +600 °С. ТП типа ТХА применяются для измерения температур газовых сред, пара и жидкостей в области от -200 °С до + 800 "С.
ТП и вторичный прибор (ВП) соединяются между собой при помощи проводов,
ТП и вторичный прибор (ВП) соединяются между собой при помощи проводов,
Для ТП из неблагородных металлов удлиняющие провода изготавливаются чаще всего из тех же материалов, что и термоэлектроды ТП.
Для ТП из благородных металлов в целях удешевления удлиняющие провода выполняются из материалов, развивающих в паре между собой примерно ту же термоЭДС в диапазоне изменения температуры в месте установки ВП, что и ТП.
Конструкция термопары
ТП представляет собой две проволоки из разнородных материалов, нагреваемые концы
Конструкция термопары
ТП представляет собой две проволоки из разнородных материалов, нагреваемые концы
ными в разных местах. Длина погружаемой части ТП в измеряемую среду выполняется различной для каждого конкретного типа ТП.
Измерительные схемы для термопар
Наиболее широко используется компенсационный метод измерения термоЭДС. Этот
Измерительные схемы для термопар
Наиболее широко используется компенсационный метод измерения термоЭДС. Этот
Замкнутый контур I содержит дополнительный источник Un и реохорд Rp. Реохорд представляет собой переменный резистор из тонкой калиброванной проволоки (выполненной из специального сплава), намотанной на цилиндрический стержень и снабженный подвижным контактом для изменения сопротивления. Этот контур называется компенсационным. Второй контур II (контур abed) включает в себя термопару (ТП), термоЭДС, Етп которой измеряется, чувствительный гальванометр, выполняющий функции нуль-индикатора (НИ), а также часть реохорда rр от точки d до подвижного контакта с движком реохорда. Источник измеряемой термоЭДС
Етп включен встречно с дополнительным источником U„ так, что токи от обоих источников на участке гр идут в противоположных направлениях