Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 12 page





В табл. 11-2 и 11-3 приведены основные параметры соответственно сухого воздуха при Р = 105 Па и воды, необходимые для расчета коэффициентов теплоотдачи. Температура, при которой определены параметры в табл. 11-2 и 11-3, считается как среднеарифметическая температура тела и среды.

Тепловое излучение свойственно всем телам, и каждое из них не­прерывно излучает и поглощает энергию. Разность между излучае­
мой и поглощаемой телом лучистом энергией отлична от нуля, если температура тел, участвующих во взаимном обмене лучистой энергией, различна. По закону Стефана — Больцмана полное количество энер­гии, излучаемой в единицу времени единицей поверхности, имеющей температуру ©, равно Е0 = 0О©4, где о0 = 5,7-10"8 Вт/(м24) — кон­станта излучения абсолютно черного тела.

В технических расчетах этот закон применяется в более удобной форме: Е0 = С0 (0/100)4, где С0 — коэффициент лучеиспускания аб­солютно черного тела: С0 = 5,7 Вт/(м24). Закон Стефана — Больц­мана применим и к реальным серым телам, но их коэффициент луче­испускания С рассчитывается с учетом относительной излучательной способности или степени чер­ноты тела 8, т. е. С = С0г. Таблица tl-3 Значение в изменяется в пре­делах от нуля до единицы и приводится в таблицах [5].

Количество поглощаемой.телом лучистой энергии так­же зависит от степени чер­ноты тела и определяется фор­мулой Е = гЕэф, где Еэф

площади в одну се-
— 1 [(100) (100) ]"

извне падающее эффективное излучение окружающих тел. При вы­воде формул лучистого теплообмена между телами необходимо учи­тывать, кроме лучеиспускательной, поглощательной и отражательной способности тел, их размеры и направление излучений. Относительно простые формулы могут быть приведены только для теплообмена между плоскими параллельными поверхностями и между двумя по­верхностями в замкнутом пространстве, когда одна из поверхностей охватывает другую, обязательно выпуклую поверхность (рис. 11-1, в).

В первом случае количество теплоты на 1 кунду равно

„ £о_

Qi2 i/ei+i/e2

1,5,

Во втором случае количество теплоты, получаемой или отдаваемой в одну секунду меньшим телом с поверхностью Su составляет

Со

К—о

>2 \ е2 /

Для уменьшения лучеиспускания тела при заданных температурах уменьшают его степень черноты и применяют экран.

Уравнение теплового баланса преобразователей при неизменном агрегатном состоянии среды и постоянной температуре тел определя­ется как

в, °с v. ыо-8 м2 Я, Вт/(М-К) о, I-I0-7 М2/С
20 60 80 1,0 0,479 0,366 0,6 0,66 0,69 1,42 1,61 1,64

<?э + <7гп + <7тп + <7конв + Ям = 0,

где qB = i2R — теплота Джоуля—Ленца, выделяющаяся в преобра* - зователе; q'Tп, qJUi qKОНв и <7л.и — тепловые потоки соответственно в ре-, зультате теплопроводности через преобразователь, через окружаю­щую среду, вследствие конвекции и теплового излучения. Эти тепло­вые потоки показаны на рис. 11-2.

Выражая соответствующими формулами все виды тепловых потерь, уравнение теплового баланса можно представить как

I*R - Ое (© - ©а) - Св(© - ©ер) - IS (© - ©ср) -

- CUS [(в/100)4 ~ (©ст/100)4] = 0, (11-4)

где ©а, ©ср, ©ст — соответственно температуры внешней среды, среды, окружающей преобразователь, и стенок.

Как видно из этого уравнения, температура преобразователя зависит от температуры окружающей среды, от коэффициента тепло­отдачи зависящего от скорости дви­жения окружающей среды, от тепло­вой проводимости, среды, определяе­мой ее свойствами, от геометрической формы окружающих тел и расстоя­ния их до преобразователя. Подчерк­нув соответствующий эффект и сде­лав пренебрежимо малыми все осталь­ные, тепловые преобразователи мож­но использовать для измерения тем­пературы среды, скорости ее движе­ния, концентрации вещества, изме­няющего теплопроводность среды, и перемещения.

Принцип действия соответствую­щих преобразователей проиллюстри­рован рис. 11-3.

.Устройство датчика термоанемо­метра, служащего для измерения скорости газового потока, показано на рис. 11-3, а. Нить 1 нагрева­ется до 200—800 °С протекающим по ней током и одновременно охлаж­дается обдувающим ее газовым потоком. Если эффект сноса теплоты превосходит другие охлаждающие факторы, то уравнение теплового баланса (11-4) может быть представлено в виде PR = IS (© — ©ср). Поскольку коэффициент теплоотдачи является функцией скорости i = f (v), то из приведенного уравнения следует, что в режиме задан­ного тока / = const температура нити © = / (v) является функцией скорости, а в режиме заданной температуры © = const требуемое из­менение тока А/ будет функцией скорости А1 = <р (у). В датчике, показанном на рис. 11-3, а, нить выполнена из платиновой проволоки (диаметр 5—20 мкм, длина 2—10 мм), сопротивление которой меняется с температурой, и припаяна к двум манганиновым стерженькам 2. Сквозь ручку 3 пропущены выводы 4 для включения датчика в измери­тельную цепь.

На рис. 11-3, б дано принципиальное устройство преобразователя газоанализатора. Платиновая проволока /, подогреваемая протекаю­щим по ней током до температуры © = 100 ч- 200 °С, натянута по оси камеры. В камеру через канал поступает с очень малой скоростью исследуемая газовая смесь. Размеры камеры и проволоки и скорость протекания газа выбраны таким образом, чтобы можно было прене­бречь всеми тепловыми потерями, кроме тепловых потерь в результате теплопроводности окружающей среды. Тогда уравнение (11-4) может быть представлено в виде IZR = G© (© — вср). Коэффициент тепло­проводности газа зависит от состава газа, и, следовательно, при токе,/ = const температура проволоки и ее сопротивление зависят от со­става газа. В частности, для смеси воздуха с углекислым газом, тепло­проводность которого меньше теплопроводности воздуха, температура нити будет тем выше, чем больше концентрация углекислого газа.

а) 1 xl

Рис. 11-3

 

На рис. 11-3, е показан принцип действия вакуумметра. В герме­тичной колбе помещены нагреватель 2 и термопара 1У измеряющая температуру нагревателя. Колба присоединяется к полости, вакуум в которой измеряется. Через нагреватель пропускается ток. В диапа­зоне давлений 1—10"4 Па теплопроводность газа уменьшается с умень­шением давления, поэтому при заданном токе температура нагрева­теля будет тем выше, чем выше вакуум.

На рис. 11-3, г представлено принципиальное устройство сигнали­затора уровня. Датчик представляет собой платиновую нить 2 диамет­ром 25 мкм и длиной 2 мм, закрепленную между двумя держателями 1 и спущенную на заданную глубину. В воздухе нить нагревается про­пускаемым по ней током до 250 °С. При соприкосновении с жидкостью теплоотдача с нити увеличивается и температура и сопротивление нити резко уменьшаются.

Переходный процесс нагревания или охлаждения тела описы­вается уравнением теплового баланса. В стадии регулярного тепло­вого режима в уравнении (11-4) появляется член, учитывающий допол­нительную теплоту, идущую на повышение теплосодержания тела:

l*R ^ а© (В - в J — G©(© — ©ср) - is (в- ©ср) -

- Cns [(в/100)4 - (вст/100)4] ~ тс dB/dt = 0. (11-5)

Если пренебречь потерями на излучение, то из уравнения (11-5) видно, что тепловой преобразователь является апериодическим пре­образователем с постоянной времени Т = mc/gs, где Is == G© + + G© + IS — суммарный коэффициент теплопередачи, определяемый теплопроводностью и конвекцией. Необходимо обратить внимание на то, что постоянная времени теплового преобразователя зависит от условий охлаждения и будет различной для одного и того же пре­образователя, находящегося в воздухе и в жидкости, в спокойной жид­кости и в движущейся жидкости и т. д. Чем больше тем быстрее протекает переходный процесс. При больших и малых постоянных времени Т необходимо учитывать стадию дорегулярного режима, ко­торой при описании переходного процесса обычно можно пренебречь, В этом случае для оценки переходного процесса нельзя пользоваться уравнением (11-5) и нужно прибегать к специальной литературе» В стадии регулярного теплового режима температура преобразователя в операторной*форме определяется уравнением

'(ge+Oe+6S)(»+0&+ff+6sp)'

Переходный процесс в преобразователе при внезапном скачко­образном изменении температуры на величину А©ср описывается урав­нением

6 = °0 + 1 +Gy(Ge+lS) A®cpg"'/ir,

где ©о — начальная температура преобразователя.

В большинстве случаев при описании переходного процесса пре­небрегают статической погрешностью из-за наличия теплопроводности через преобразователь С'в и выражают переходный процесс уравне­нием

© = й0 + Д©ср£г-</Г; А© = Д©сре-'/*\ (11-6)

Переходный процесс при внезапном изменении одного из коэффи­циентов теплоотдачи, например при изменении I вследствие изменения скорости движения окружающей среды, описывается уравнением ■

A £secp _

где

Г'-7*

11-2. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ИХ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

(Явление термоэлектричества было открыто в 1823 г. Зеебеком и заключается в следующем. Если составить цепь из двух различных проводников (или полупроводников) А и В, соединив их между собой концами (рис. 11-4, а), причем температуру ©L одного места соедине­ния сделать отличной от температуры 60 другого, то в цепи потечет ток под действием ЭДС, называемой термоэлектродвижущей силой (термо-ЭДС) и представляющей собой разность функций температур мест соединения проводников:

Елв&1, во)=/(©1) —f(©o)-

Подобная цепь называется термоэлектрическим преобразователем или иначе термопарой; проводники, составляющие термопару, — тер­моэлектродами, а места их соединения — спаями.

Термо-ЭДС при небольшом перепаде температур между спаями можно считать пропорцио­нальной разности темпе­ратур: Еав = SAB Д©.

Опыт показывает, что у любой пары однородных проводников, значение тер­мо-ЭДС зависит только от природы проводников и от температуры спаев и не зависит от распределения температуры вдоль провод­ников.. Термоэлектричес­кий контур можно разомкнуть в любом месте и включить в него один или несколько разнородных проводников. Если все появившиеся при этом места соединений находятся при одинаковой температуре, то не возникает никаких паразитных термо-ЭДС. ^

Можно разомкнуть контур в месте контактирования термоэлектро­дов А и В и вставить дополнительный проводник С между ними (рис. 11-4,6). Значение термо-ЭДС в этом случае определится как Е = Еав (©J + Евс0) + Еса (©о) = Еав (6J 4- Ева0) - = Еавг) — Еав (©о), так как если два любых проводника А и В имеют по отношению к третьему С термо-ЭДС ЕАС и ЕВс, то термо- ЭДС термопары А В — ЕАВ — ЕАс + Есв.

Можно разорвать также один из термоэлектродов и вставить дополнительный проводник в место разрыва (рис. 11-4, в). Значение термо-ЭДС в этом случае будет тем же, что и в предыдущем. Действительно, Е - ЕАВа) + Евс2) + ЕСв (®2) + ЕВА (60) =

«= ЕАВ (@I) — ЕАВ (©О).

Таким образом, прибор для измерения термо-ЭДС может быть включен как между свободными концами термопары, так и в разрыв одного из термоэлектродов.

Явление термоэлектричества принадлежит к числу обратимых явлений, обратный эффект был открыт в 1834 г. Жаном Пельтье и наз­ван его именем. Если через цепь, состоящую из двух различных про­водников или полупроводников, пропустить электрический ток, то теплота выделяется в одном спае и поглощается в другом. Теплота Пельтье связана с силой тока линейной зависимостью в отличие от теплоты Джоуля, и нагревание или охлаждение спая зависит от направления тока через спай.

Во второй половине XIX в. Томсоном был от­крыт эффект, заключающийся в установлении на концах однородного проводника, имеющего темпе­ратурный градиент, некоторой разности потенциа­ле лов и в выделении дополнительной тепловой мощ­ности при прохождении тока по этому проводни- ку. Однако ЭДС Томсона и дополнительная теп- lr~(mv)—1 ловая мощность настолько малы, что в практи- к ' ческих расчетах ими обычно пренебрегают.

— Г^ На рис. 11-5 показана принципиальная схема {термоэлектрического преобразователя, который в

Рис. 11-5 зависимости от положения переключателя К мо-

♦ жет работать в режиме генератора электрической энергии (положение 1) и в* режиме переноса теплоты между спаями (положение 2).

КПД термоэлектрического генератора зависит от разности темпе­ратур и свойств материалов и для существующих материалов олень мал (при А© = 300 °С не превышает л = 13%, а при А© = 100 °С ц = 5%).

КПД термоэлектрического подогревателя или холодильника также очень мал: для холодильника КПД при Температурном перепаде 5 °С составляет 9%, а при перепаде 40 °С — только 0,6%. - Тепловой баланс охлаждаемого в результате эффекта Пельтье спая определяется уравнением

П12/ - kI*R - Ое (©нагр - ©охл) ~ Оеокр - ©охл) - 0,

где П12/ — теплота, поглощаемая в спае за счет эффекта Пельтье; / — ток через спай; П — коэффициент Пельтье, зависящий от мате­риалов спая; I2R —- выделяющаяся в термоэлементе теплота Джоуля, часть которой поступает на холодный спай; G© (©,1агр —>• ©охл) — тепло­вой поток, обусловленный разностью температур нагреваемого и охлаждаемого спаев; G© •— тепловая проводимость термоэлемента; Ge (©окр — ©охл) — тепловой поток, возникающий в результате теп­лообмена между окружающей средой и охлаждаемым спа^м.

Как видно из приведенного уравнения, температура тподного спая будет уменьшаться при увеличении тока за счет эффекта мелыъе,' в то же время с увеличением тока увеличивается теплота Джоуля, и эффект нагревания при больших токах снижает эффект охлаждения. Поэтому минимальная температура холодного с^ая достигается \]ри некотором оптимальном toke»j

В измерительной технике термопары получили широкое распро­странение для измерения температур. Кроме того, полупроводниковые термоэлементы используются как обратные тепловые преобразователи, преобразующие электрический ток в тепловой поток.

Таблица tt-4


Термо- ЭДС, мВ
Термо- ЗДС, мВ
Материал
Материал

 

 


Кремний

Сурьма

Хромель

Нихром

Железо

Сплав (90% Pt+10% 1г)

Молибден

Вольфрам

Манганин

Медь

Золото

Серебро

Иридий

Родий

-44,8 -4,7 -2,4 -2,2 -1,8 1,3 -1,2 -0,8 -0,76 -0,76 -0,75 -0,72 -0,65 -0,64 -0,64

Сплав (90% Pt+10 %Rh)

Свинец

Олово

Алюминий

Графит

Уголь

Ртуть

Палладий

Никель

Алюмель

Сплав (60%Аи +

+ 30% Pd-J- 10 %Pt)

Константен

Копель

Пирит

Молибденит

+0,44 +0,42 +0,40 +0,32 +0,30 0,00 —0,57 -1,5 —1,7 —2,31

—3,4 —4,5 —12,1 От —69 до —104


 

 


Гма

Материалы, применяемые для термопар. В табл. 11-4 приведены тфмо-ЭДС, которые развиваются различными термоэлектродами в паре с платиной при температуре рабочего спая Эх = 100 °С и температуре сво­бодных концов в0 — 0 °С. Зависи­мость термо-ЭДС от температуры в широком диапазоне температур обыч­но нелинейна, поэтому данные табли­цы нельзя распространить на более высокие температуры. В качестве при­мера на рис. 11-6 приведена зависи­мость £■ = /(©) для одной из наи­более распространенных термопар пла- тинородий — платина.

При конструировании термопар, естественно, стремятся сочетать тер­моэлектроды, один из которых разви­вает с платиной положительную, а другой — отрицательную термо-ЭДС. При этом необходимо учитывать так­же пригодность того или иного термоэлектрода для применения в заданных условиях измерения (влияние на термоэлектрод среды, тем­пературы и т. д.).

Е                
                 
        _     Г  
                 
                 
        /        
      /          
    /            
  X             ©
иВ 16 U 12 Ю 8 Б 4
400 800 1200 • 1600 °С
Рис. 11-6

Материалы, применяемые в промышленных термопарах (см. § 11-7), обусловлены ГОСТ 6616—74. Однако используется и ряд специальных термопар, например при измерениях тепловой радиации, для измере­
ний температуры нагревателей в термоанемометрах и вакуумметрах (см. § 11-1), в термоэлементах термоэлектрических амперметров, вольт-* метров и ваттметров. Термопары этого типа работают при сравни­тельно небольших температурах, но для по­вышения чувствительности преобразовате­лей мощности в температуру должны об­ладать минимальной теплоемкостью и ми­нимальным коэффициентом теплоотдачи. Поэтому такие термопары выполняются из тонкой проволоки диаметром d 5 ч- ^ 10 мкм.

Рис. 11-8

Для повышения выходной ЭДС исполь­зуется несколько термопар, образующих термобатарею. На рис. 11-7 показан чув­ствительный элемент радиационного пиро­метра. Рабочие спаи термопар располо­жены на черненом лепестке, поглощающем излучение; свободные концы — на массивном медном кольце, служащем токоотводом и при­крытом экраном. Благодаря массивности и хорошей теплоотдаче кольца температуру свободных концов можно считать постоянной и

равной комнатной/j

11-3. УДЛИНИТЕЛЬНЫЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОДЫ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ, ПОГРЕШНОСТИ ТЕРМОПАР

Удлинительные термоэлектроды. Свободные концы термопары должны находиться при постоянной температуре (рис. 11-8). Однако не всегда возможно сделать термоэлектроды термопары настолько длинными и гибкими, чтобы ее свободные концы размещались в до­статочном удалении от рабочего спая. Кроме того, при использовании бла­городных металлов делать длинные термоэлектроды экономически невы­годно, поэтому приходится применять провода из другого материала. Со­единительные провода Л± и Вх (рис. 11-8), идущие от зажимов в головке термопары до сосуда объемом V, тем пературу в котором желательно под­держивать постоянной, называют уд­линительными термоэлектродами. Да­лее для соединения с измерительным прибором можно использовать обыч­ные провода.

Рис. 11-7

Чтобы при включении удлини­тельных термоэлектродов из мате­риалов, отличных от материалов основных термоэлектродов, не изме­нилась термо-ЭДС термопары, необходимо выполнить два условия. Первое — места присоединения удлинительных термоэлектродов к ос­
новным термоэлектродам в головке термопары должны иметь одина­ковую температуру. И второе — удлинительные термоэлектроды дол­жны быть термоэлектрически идентичны основной термопаре, т. е. иметь ту же термо-ЭДС в диапа­зоне возможных температур ме-... tL

т°_______ и

ста соединения термоэлектродов ----------------------- °

в головке термопары (примерно

в диапазоне от 0 до 200 °С).

Для термопары платиноро- fr К 1.

дий — платина применяются уд- м

линительные термоэлектроды из меди и сплава ТП, образующие ■

термопару, термоидентичную тер­мопаре платинородий — платина в пределах до 150 °С. Для термо­пары хромель — алюмель удлинительные термоэлектроды изготов­ляются из меди и константана.'Для термопары хромель — копель удлинительными являются основные термоэлектроды, но выполнен­ные в виде гибких проводов.

При неправильном подключении удлинительных термоэлектродов возникает весьма существенная погрешность.

В качестве примера рассмотрим погрешность измерения температуры термо­парой хромель—алюмель, включенной: а) с удлинительными термоэлектродами из меди и константана (рис. 11-9); б) при неправильном подключении термоэлектродов; в) медными проводами без удлинительных термоэлектродов. Измеряемая температура 0j = 1000 °С, температура головки термопары ©2 = 100 °С и температура термо­статированного сосуда О0 = 0 °С.

ЭДС термопары хромель—алюмель Ех_й — 41,269 мВ. ЭДС термопар, образо­ванных рабочими термоэлектродами и подключаемыми проводами без удлинитель­ных термоэлектродов и с ними, определим из табл. 11-4:

а) Е - £х_а (1000 °С) + £ _к (100 °С) + Як_м (0 °С) + £м_м (0 °С)+£ (100 °С)= = 41,269 + 1,7+ 0+ 0 — 1,64 — 41,269 + 0,06 = 41,329 мВ; ©я = 1002 °С;

б) Е - Е^ (1000 °С) + £а_м (100 °С) + Еп (0 °С) + £ ^ (0 °С) + Е^ (100 °С) = = 41,269 — 2,46 + 0 + 0 — 5,8 = 41,269 — 8,26 = 33,0009 мВ; ©б = 793 °С;

в) Е - £х,а (1000 °С) + £а.м (100 °Q + Е^ (100 °С) = £х.а (1000 °С) — — £х_а (100 °С)== 41,269 — 4,1 = 37,169 мВ; ©fl ^ 896 °С.

Температуру, соответствующую полученным термо-ЭДС, можно определить по таблицам ГОСТ 6616—74.

Как видно из полученных решений, при правильном подключении удлинитель­ных термоэлектродов погрешность не превышает2 сС, а при неправильном — погреш­ность почти вдвое больше, чем при подключении двух медных проводов. Поэтому при подключении удлинительных термоэлектродов необходимо быть особенно вниматель­ными к их соответствию рабочим термоэлектродам.

Погрешность, обусловленная изменением температуры свободных концов термопары. Градуировка термопар осуществляется при темпе­ратуре свободных концов, равной нулю. Если при практическом ис­пользовании термоэлектрического термометра температура свобод­ных концов будет отличаться от 0 °С на величину + ©0, то измерен­ная ЭДС будет меньше и необходимо ввести соответствующую по­правку в показания термометра.

Однако следует иметь в виду, ]рто из-за нелинейной зависимости между ЭДС термопары и температурой рабочего спая поправка Дв

к показаниям указателя в', градуированного непосредственно в гра­дусах, не будет равна температуре ©0 свободных концов, что очевидно * из рис. 11-10.

Для определения температуры необходимо воспользоваться гра- дуировочной таблицей для данной термопары, определить ЭДС Е как Е = Е1}зм + АЕ (в0) и затем по скорректированному таким обра­зом значению Е найти 0. Приближенно значение погрешности может

быть определено как ДО = &©с, где k — поправочный коэффициент на тем-

Е(@,о)----------- 1----- 7 пературу свободных концов. Значение k

1(®<&0)---------- —-7fi различно для каждого участка кривой,

поэтому градуировочную кривую раз­деляют на участки по 100 °С и для каж­дого участка определяют значение k. ®г® В качестве примера устройства ав­

томатического введения поправки на температуру свободных концов на рис.

11-11 схематично показано устройство ти­па КТ-0,8. В цепь термопары и милливольтметра включен мост, од­ним из плеч которого является терморезистор Rri помещенный возле свободных концов термопары (остальные плечи моста выполнены из манганиновых резисторов). При температуре ©с мост находится в равновесии и напряжение на его выходной диагонали равно нулю. При повышении температуры свободных концов сопротивление Rr изменяется, мост выходит из равновесия и возникающее напряже­ние на выходной диагонали моста компенсирует уменьшение тер­мо-ЭДС термопары. Уравновешивание мо­ста при температуре терморезистора, рав­ной нулю, производится изменением соп­ротивления одного из манганиновых рези­сторов. Изменение выходного напряжения UBbK моста при температуре терморезисто­ра © до значения, равного уменьшению термо-ЭДС АЕ, так, чтобы £/вых (©) — — АЕ (©) = 0, производится изменением напряжения питания моста, т. е. сопротив­ления R. Вследствие нелинейности харак­теристики термопар полной коррекции погрешности при помощи описываемого устройства получить не удается, однако погрешность значительно уменьшается.

Погрешность, обусловленная изменением сопротивления измери­тельной цепи. В термоэлектрических термометрах для измерения термо-ЭДС применяют как обычные милливольтметры, так и потенцио­метры с ручным или автоматическим уравновешиванием на предел измерения до 100 мВ.

Uj Е ^  
      де
   
LfT____ i— --- ___________ 1   ©
®0 Рис. 11-10
АЕ
Рис. 11-И

В тех случаях, когда термо-ЭДС измеряется милливольтметром, может возникнуть погрешность из-за изменения сопротивлений всех элементов, составляющих цепь термо-ЭДС» Измерительная цепь тер­мопары включает в себя рабочие термоэлектроды, удлинительные

.термоэлектроды и соединительные провода или линию. Сопротивление рабочих термоэлектродов из неблагородных металлов не превышает 1 Ом, сопротивление рабочих термоэлектродов из благородных ме­таллов больше. Кроме того, термоэлектроды, за редким исключением, выполняются из материалов, имеющих относительно высокий ТКС, и при изменении температуры на несколько сотен градусов внутрен­нее сопротивление термопары существенно возрастает.

В частности, термопара платина — платинородий, составленная из двух термо- блектродов диаметром d = 0,35 мм и длиной /= 1 м, имеет сопротивление RT = = 1,11 + 2,09 = 3,2 Ом при 20 °С и #т = 4,06 + 2,39 = 6,45 Ом при 1000 °С. Даже если пренебречь сопротивлением удлинительных термоэлектродов и соедини­тельных проводов, то при измерении термо-ЭДС милливольтметром с внутренним сопротивлением Rmi — 100 Ом падение напряжения на сопротивлении самой термо­пары Rr составит

Date: 2015-09-18; view: 419; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию