Компенсационные провода

Применение компенсационных проводов позволяет как бы удлиннитьтермопару и перенести ее свободные концы на вход вторичного прибора. Их изготавливают из материалов, которые развивают ту же термоэ.д.с., что и сама термопара.

Например, для ТХК применяют хромель-копелевые провода, а для ТХА один провод - медный, а другой - константановый (60% Cu + 40% Ni).

Как правило, измерительный прибор располагается в помещении, где ведется наблюдение за температурой (помещение операторной), в котором температура более стабильна, чем в зоне, где находятся клеммы термопары. Но все-таки температура в этой зоне (комнатная температура) отличается от температуры градуировки термопары (0⁰С) и также, хоть и в малой степени, подвержена колебаниям. В этом случае суммарная термо-ЭДС термометра будет занижена (в случае, если температура в зоне свободных концов >0⁰С) на величину термо-ЭДС между окружающей температурой и градуировочной.

В этой связи свободные концы термопары либо подлежат термоста-тированию, либо в показания термоэлектрического термометра должна быть внесена поправка.

Поправка на температуру свободных концов термопары

Термостатирование

В лабораторных условиях температуру свободных концов обычно поддерживают равной 0°С. Для этой цели свободные концы термоэлектри-ческого термометра, спаянные с медными проводниками, погружают в стеклянные пробирки с небольшим количеством масла, помещенные, в свою очередь, в сосуд Дьюара, наполненный тающим льдом. При этом не- обходимо, чтобы свободные концы были погружены в лед на глубину не менее (100-150) мм. При этом способе компенсация температуры свободных концов не требуется.

Если при измерении температуры не требуется высокая точность и при этом температура в помещении, где производятся измерения, меняется незаметно, то свободные концы термометра могут находиться при этой температуре, однако в этом случае их следует погрузить в сосуд, заполненный маслом, температура которого должна контролироваться с помощью стеклянного термометра. Этот способ поддержания постоянства температуры свободных концов позволяет контролировать их температуру с погрешностью ± (0,2-0,5) 0°С.

Введение поправки

Для большинства случаев измерения температуры в промышленных условиях термостатирование не является приемлемым вариантом ввиду громоздкости термостатирующих устройств и потребности в постоянном за ними наблюдении. В этом случае необходимо вводить поправку на тем-пературу свободных концов. Она должна компенсировать разницу между

градуировочной температурой (0°С) и текущей температурой в помеще-

нии.

В настоящее время широко применяется автоматическое введение поправки на температуру свободных концов ТП при помощи специальных компенсирующих устройств, которые располагаются отдельно или встраиваются во вторичный прибор.

При подключении термопар к измерительным устройствам обязательно возникают дополнительные контакты между термопарой и соединительными проводниками. Существует несколько программных и аппаратных способов обеспечения точности измерений с помощью термопар, из которых наибольшее распространение получил метод схемы компенсации холодного спая. Суть его заключается во введении в измерительную цепь источника напряжения с Э.Д.С., равной по величине и противоположной по знаку термо Э.Д.С. контакта.См схему рис.10. Обычно такие устройства уже входят в состав готовых измерительных модулей и контроллеров для подключения термопар, и у пользователя не возникает необходимости создавать и настраивать их самому.

Итак, после измерения термо Э.Д.С. термопары остаётся преобразовать её в температуру. К сожалению, у большинства термопар зависимость термо Э.Д.С. от температуры в некоторых диапазонах имеет нелинейный характер. Для достижения высокой точности измерений термопары во всём диапазоне рабочих температур необходима его калибровка. Простейший и наиболее точный метод калибровки заключается в составлении и размещении в памяти ЭВМ таблицы соответствия значений термо Э.Д.С. и температуры, измеренной с помощью образцового термометра.