Содержание
- 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Температура — один из основных параметров, характеризующих тепловое состояние системы и, как следствие, один
- 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Единицами температуры являются градусы различных температурных шкал. В системе СИ температуру выражают в Кельвинах
- 4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В холодильной технике находит применение контактное измерение температуры тела (газообразного, жидкого или твердого) которое
- 5. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Для контактного измерения температуры используют следующие типы первичных преобразователей: стеклянные жидкостные
- 6. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Для преобразователей температуры существенное значение имеют статические и динамические функции преобразования,
- 7. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СТЕКЛЯННЫХ ЖИДКОСТНЫХ ТЕРМОМЕТРОВ Преобразователи стеклянных термометров, применяемых в холодильной технике, служат для лабораторных и технических
- 8. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Схемы преобразователей стеклянных жидкостных термометров: а — обычный; б — с
- 9. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Термометрическая жидкость заполняет резервуар Р при температуре ниже нижнего предела измерений.
- 10. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Функция преобразования имеет вид , где х — длина заполненной части
- 11. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ где tн — начальная температура (нижний предел измерений); v0 — объем
- 12. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Функция преобразования линейна относительно t, что позволяет иметь равномерные шкалы. Из
- 13. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ По технологическим и эксплуатационным соображениям величина v0 обычно не превышает 2,5
- 14. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Наряду с резервуаром Р на капилляре предусмотрены дополнительное расширение Рд и
- 15. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Для особо точных измерений (порядка 0,001—0,01 °С) небольших изменений температуры используют
- 16. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ При необходимости изменения диапазона жидкость из резервуара Р переливают в резервуар
- 17. МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Манометрические термопреобразователи, в которых температура преобразуется в давление, а затем в механическое перемещение, применяются
- 18. МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Манометрический термометр представляет собой пружинный манометр, герметично соединенный с термосистемой. Термосистема состоит из чувствительного
- 19. МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Упрощенная схема манометрического преобразователя температуры: 1 — термобаллон; 2 — капилляр; 3 — манометр
- 20. МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Измеряемая температура t воспринимается термобаллоном 1 и преобразуется в давление рабочего вещества (заполнителя). Через
- 21. Газовые манометрические термопреобразователи При изменении температуры термобаллона давление в нем меняется. Если принять, что объем термобаллона
- 22. Газовые манометрические термопреобразователи Учитывая, что обычно термосистему заполняют азотом при некотором начальном давлении рн, после преобразования
- 23. Газовые манометрические термопреобразователи или где Обе эти функции линейны относительно t.
- 24. Газовые манометрические термопреобразователи Если выходной величиной термопреобразователя считать перемещение х упругого элемента (см. рис.) и принять
- 25. Газовые манометрические термопреобразователи Функция преобразования выведена при условии, что объем термобаллона остается постоянным. Между тем при
- 26. Парожидкостные манометрические термопреобразователи Термосистема такого преобразователя заполняется жидкостью, находящейся в равновесном состоянии с насыщенным паром, частично
- 27. Парожидкостные манометрические термопреобразователи Промежуточная функция преобразования p=f(t) представляет собой зависимость давления насыщения пара от температуры и
- 28. Жидкостные манометрические термосистемы Термосистема жидкостного преобразователя полностью заполняется термометрической жидкостью (ртуть, метаксилол, силиконовые жидкости и др.).
- 29. Жидкостные манометрические термосистемы В жидкостных термосистемах давление жидкости, а, следовательно, и перемещение упругого элемента зависят от
- 30. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) Основные типы Термоэлектричеекие преобразователи (ТП) предназначаются для измерений в широкой области температур (в
- 31. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) Действие ТП основано на явлении Зеебека, т. е. на генерации термо-ЭДС в месте
- 32. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) Медь-константановые ТП не имеют стандартизованных градуировочных таблиц, однако в силу целого ряда достоинств
- 33. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) Хромель-копелевые ТП в соответствии с ГОСТ 3044—77 могут использоваться в области температур от
- 34. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) Недостатками хромель-копелевых ТП являются плохая воспроизводимость функции преобразования (градуировочной характеристики) различными партиями термоэлектродных
- 35. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ТЕРМОПАРЫ) По ГОСТу допускаемое отклонение термо-ЭДС ХК ТП промышленного изготовления от градуировочных характеристик в
- 36. Схемы термоэлектрических преобразователей Схема простейшего ТП Два термоэлектродных проводника А и В соединены между собой (обычно
- 37. Схемы термоэлектрических преобразователей Любой способ измерения термо-ЭДС сопряжен с подключением к термоэлектродным проводам измерительных приборов через
- 38. Схемы термоэлектрических преобразователей В связи с этим в местах контактов материалов АС и ВС возникают дополнительные
- 39. Схемы термоэлектрических преобразователей Из теории известно, что при включении в цепь термоэлектродных проводов третьего провода и
- 40. Схемы термоэлектрических преобразователей Подставляя второе уравнение в первое и принимая во внимание фактическое направление ЭДС, получаем
- 41. Схемы термоэлектрических преобразователей Тогда последнее равенство принимает вид Определяя экспериментально зависимость Uи(t) при tн = const,
- 42. Схемы термоэлектрических преобразователей Это устройство в зависимости от температуры tн генерирует напряжение Uк таким образом, чтобы
- 43. Схемы термоэлектрических преобразователей Для точных измерений в области умеренных температур применяют ТП с двумя спаями: рабочим
- 44. Схемы термоэлектрических преобразователей Результирующая термо-ЭДС Учитывая, что есв(0) = const, величина е однозначно зависит от измеряемой
- 45. Схемы термоэлектрических преобразователей Присоединяя к ним через медные проводники С измеритель И и считая, что места
- 46. Схемы термоэлектрических преобразователей Схему, приведенную слева, обычно применяют при измерениях достаточно высоких температур, когда возможные отклонения
- 47. Схемы термоэлектрических преобразователей Данная схема обеспечивает уменьшение погрешности за счет коррекции и поэтому позволяет производить измерения
- 48. Схемы термоэлектрических преобразователей Приведенная слева схема представляет возможности измерять любые температуры с высокой точностью при условии,
- 49. Схемы термоэлектрических преобразователей В этом случае оба спая являются рабочими. Если принять, что в ограниченном диапазоне
- 50. Схемы термоэлектрических преобразователей Обозначив , получаем т. е. напряжение на измерительном приборе пропорционально разности двух температур
- 51. Схемы термоэлектрических преобразователей Рассмотренные схемы ТП предназначены для измерений в одной точке. Для измерений одним измерительным
- 52. Схемы термоэлектрических преобразователей Схема многоточечного измерения температур с двухпроводным (а) и однопроводным (б) переключателями: А и
- 53. Схемы термоэлектрических преобразователей В схеме применен многоточечный переключатель П, который коммутирует оба термоэлектродных провода: А и
- 54. Схемы термоэлектрических преобразователей Для исключения их влияния необходимо, чтобы все перечисленные точки находились при одной температуре
- 55. Схемы термоэлектрических преобразователей В данной схеме коммутируется только один провод А. В связи с этим исключаются
- 56. Способы измерения термо-ЭДС Измерения термо-ЭДС осуществляют двумя способами: измерением ЭДС милливольтметром и методом сравнения с известной
- 57. Способы измерения термо-ЭДС Измерение термо- ЭДС милливольтметром. RA, RB, RС – сопротивления проводов А, В и
- 58. Способы измерения термо-ЭДС Напряжение на милливольтметре определяется по формуле где Rмв — внутреннее сопротивление милливольтметра; Rл
- 59. Способы измерения термо-ЭДС e(t) — суммарная ЭДС: Данная формула применима к магнитоэлектрическим милливольтметрам, внутреннее сопротивление которых
- 60. Способы измерения термо-ЭДС Градуировка такого милливольтметра и нормированная погрешность соответствуют требованиям только при заданном Rл (поэтому
- 61. Способы измерения термо-ЭДС В последнее время получили распространение электронные милливольтметры с аналоговыми или цифровым отсчетом. Для
- 62. Способы измерения термо-ЭДС При использовании такого прибора не требуется дополнительных сопротивлений, и показания прибора не зависят
- 63. Способы измерения термо-ЭДС Компенсационный метод измерения термо-ЭДС состоит в том, что в цепь ТП вводится напряжение
- 64. Способы измерения термо-ЭДС Источник ИН создает падение напряжения на резисторе (делителе напряжения) RK. Часть этого напряжения
- 65. Способы измерения термо-ЭДС Оно равно нулю только при условии e(t)=Uс. Факт равенства Uи нулю фиксируется по
- 66. Способы измерения термо-ЭДС Отсутствие тока в цепи в момент отсчета исключает влияние сопротивлений проводов на точность
- 67. Способы измерения термо-ЭДС На основе этого метода действуют автоматические потенциометры АПт — автоматичегкий потенциометр; ИН –
- 68. Способы измерения термо-ЭДС В этом приборе роль нуль-индикатора выполняет усилитель Ус, который реагирует не только на
- 69. Коррекция по температуре свободных спаев В градуировочных таблицах приводятся значения термо-ЭДС при температуре свободного спая 0
- 70. Коррекция по температуре свободных спаев Для этой цели используют различные схемы, однако основной является четырехплечная мостовая
- 71. Коррекция по температуре свободных спаев Упрощенная схема коррекции по температуре свободных концов Корректирующий мост из резисторов
- 72. Коррекция по температуре свободных спаев Напряжение на входе измерительного прибора И выражается в виде суммы где
- 73. Коррекция по температуре свободных спаев Из этой формулы следует, что коррекция состоит в выработке напряжения ,
- 74. Коррекция по температуре свободных спаев Сопротивления резисторов подбирают такими, чтобы при tн = 0°С мост оказался
- 75. Коррекция по температуре свободных спаев При отклонении температуры от нуля равновесие моста (предыдущая формула)нарушается, так как
- 76. Коррекция по температуре свободных спаев Для компенсационной схемы измерения, когда ток равен нулю, величину корректирующего напряжения
- 77. Коррекция по температуре свободных спаев Подбирая параметры схемы, можно добиться, чтобы при температуре tн имело место
- 78. ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ Основные типы Термопреобразователи электрического сопротивления (ТС)[старое название – термометры сопротивления] находят применение в холодильной
- 79. Термопреобразователи сопротивления По принципу действия ТС относятся к параметрическим преобразователям: измеряемая температура преобразуется в изменения электрического
- 80. Термопреобразователи сопротивления В зависимости от материала, из которого изготовлены чувствительные элементы, ТС делятся на металлические и
- 81. Термопреобразователи сопротивления Функция преобразования для платиновых ТС имеет в области умеренных температур вид где Rt —
- 82. Термопреобразователи сопротивления Для приближенных расчетов в диапазоне температур от -50 до +50 °С можно принимать следующие
- 83. Термопреобразователи сопротивления Функция преобразования для медных ТС принимается линейной в виде где α — температурный коэффициент
- 84. Термопреобразователи сопротивления Приближенно чувствительность медных ТС в диапазоне температур от -50 до +50 °С имеет следующие
- 85. Термопреобразователи сопротивления Конструктивно ТС представляет собой обмотку из проволоки диаметром 0,05 — 0,1 мм, нанесенную на
- 86. Термопреобразователи сопротивления Наряду с ТС с одним чувствительным элементом находят применение двойные ТС, имеющие два независимых
- 87. Термопреобразователи сопротивления Важным показателем, непосредственно влияющим на погрешность измерений, является мощность рассеяния ТС, которая зависит от
- 88. Термопреобразователи сопротивления Мощность, выделяемая на ТС измерительным током, где Iт — ток, протекающий через ТС; Rt
- 89. Термопреобразователи сопротивления В установившемся состоянии Рi = Ри или Из этого уравнения можно определить допустимое значение
- 90. Термопреобразователи сопротивления Получить аналитическим путем значение k практически не удается, поэтому его при необходимости определяют экспериментально
- 91. Термопреобразователи сопротивления В соответствии с рекомендациями измерительный ток, протекающий по чувствительному элементу, должен изменять номинальное сопротивление
- 92. Способы измерения температуры с помощью ТС Находят применение несколько способов измерения температуры с помощью ТС. Все
- 93. Способы измерения температуры с помощью ТС Способ амперметра и вольтметра. Этот широко известный в электротехнике способ
- 94. Способы измерения температуры с помощью ТС Схема измерения температуры термопреобразователем сопротивления способом амперметра и вольтметра
- 95. Способы измерения температуры с помощью ТС Измеряемое напряжение где Iт — ток, протекающий через ТС. Ток,
- 96. Способы измерения температуры с помощью ТС получаем искомое значение сопротивления: Из этого выражения вытекает, что данный
- 97. Способы измерения температуры с помощью ТС Сопротивление линии Rл должно быть предварительно измерено. Данная формула несколько
- 98. Способы измерения температуры с помощью ТС Более совершенная схема, основанная на способе амперметра и вольтметра, со
- 99. Способы измерения температуры с помощью ТС Термопреобразователь сопротивления ТС соединен с измерительным комплектом четырехпроводной линией. Через
- 100. Способы измерения температуры с помощью ТС Если вольтметр электронный, то его ток пренебрежительно мал, а следовательно,
- 101. Способы измерения температуры с помощью ТС Особенностью способа амперметра и вольтметра является то, что измерительные приборы
- 102. Способ неуравновешенного моста. Данный способ основан на использовании четырехплечего моста, в одно из плеч которого включены
- 103. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Схема измерения температуры термопреобразователем сопротивления способом неуравновешенного моста
- 104. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. При балансе моста, т. е, при выполнении условия
- 105. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Равновесие моста нарушается, и в измерительной диагонали имеет
- 106. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Из формулы следует, что при условии Uп =
- 107. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Условие Uп = const, нарушение которого приводит к
- 108. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Баланс моста может выбираться в середине диапазона измерений,
- 109. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Рассмотренная схема с двухпроводной линией имеет тот недостаток,
- 110. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Для уменьшения погрешности используют мостовую схему с трехпроводной
- 111. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. В этой схеме один из проводов от источника
- 112. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Неуравновешенные мосты могут использоваться при различных длинах, а
- 113. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Разновидностью способа неуравновешенного моста является схема с применением
- 114. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Теоретически угол отклонения оси со стрелкой пропорционален отношению
- 115. Способ измерения температуры ТС с помощью неуравновешенного моста. Рассматриваемая схема выполнена по трехпроводному варианту присоединения ТС.
- 116. Способ уравновешенного моста. При данном способе измерения мост всякий раз приводится в уравновешенное состояние путем изменения
- 117. Способ уравновешенного моста. По схеме такой мост не отличается от рассмотренного выше. Одно из плеч, например
- 118. Способ уравновешенного моста. Зная величину R1, находят значение сопротивления Rт: где ,
- 119. Способ уравновешенного моста. Данная формула устанавливает однозначную связь между величинами R1 и RT при R2=const и
- 120. Способ уравновешенного моста. Схемы измерения температуры термопреобразователем сопротивления способом уравновешенного моста: а — ручной мост; б
- 121. Способ уравновешенного моста. Схема (рис. а) является модификацией обычного моста и отличается тем, что переменный элемент
- 122. Способ уравновешенного моста. Для данного моста условие равновесия имеет вид откуда где
- 123. Способ уравновешенного моста. Из формулы следует, что RT является однозначной функцией величины β и в связи
- 124. Способ уравновешенного моста. На рассмотренном способе основаны автоматические уравновешенные мосты (см. выше рис., б). Вместо нуль-индикатора
- 125. Способ уравновешенного моста. В автоматических мостах питание измерительной схемы осуществляют, как правило, переменным током промышленной частоты.
- 127. Скачать презентацию