Градуировка термопары — Лабораторная работа
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ
Методические указания
к лабораторной работе 4
по курсу «Системы управления
химико-технологическими процессами»
для студентов специальностей 240801.65, 240302.65, 240502.65, 240100.62
по курсу «Управление техническими системами»
для студентов специальности 260601.65
по курсу «Автоматизация технологических процессов»
для студентов специальности 260901.65
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного
технического университета
Саратов 2009
Лабораторная работа 4
ГРАДУИРОВКА ТЕРМОПАРЫ
Цель работы: Изучить метод градуировки термопары, установку для градуировки и проградуировать рабочую термопару.
Основные понятия.
Механизм образования термоЭДС.
В межмолекулярном пространстве проводников концентрация свободных электронов в единице объема зависит от материала проводника и его температуры.
При соединении двух проводников из разнородных материалов, один из которых содержит большее количество свободных электронов в единице объема, возникает диффузия электронов в проводник с меньшим их количеством. При этом первый проводник станет заряжаться положительно, а второй — отрицательно, что приведет к формированию электрического поля в месте их соединения. Это электрическое поле будет противодействовать диффузии электронов, вследствие чего наступит состояние динамического равновесия, при котором между свободными концами спаянных проводников появится разность потенциалов. С увеличением температуры проводников величина разности потенциалов (термо — ЭДС) также увеличивается. Кроме того, термо-ЭДС возникает и между концами однородного проводника, имеющими разные температуры. В этом случае до наступления состояния динамического равновесия положительно заряжается более нагретый конец проводника, как обладающий большей концентрацией свободных электронов по сравнению с концом, менее нагретым. Возрастание разности температур между концами проводника приводит к увеличению в нем термо-ЭДС.
2 Определение результирующей термо-ЭДС термопары
В замкнутой электрической
цепи, состоящий из двух разнородных
проводников (термоэлектродов ) А и В (
рис. 1), образующих термопару, одновременно
действуют рассмотренные выше факторы.
В спаях 1 и 2 и между концами каждого
однородного термоэлектрода возникают
термо-ЭДС, которые зависят от температуры
спаев t и t
EAB(t, t0) = eAB(t) + eBA(t0),
учитывая, что eBA(t
EAB(t, t0) = eAB(t) — eAB( t0 ).
При равенстве температур обоих спаев результирующая термо-ЭДС равна нулю.
Термометр состоит из термопары
и подключенного к ней при помощи
соединительных проводов электроизмерительного
прибора. Измерение температуры при
помощи термопары возможно при известной
температуре ее свободного конца.
Экспериментальное определение термо-ЭДС
ЕАВ(t, t0)
термопары в зависимости от температуры
рабочего конца при постоянном значении
температуры свободного конца t0 называется градуировкой термопары.
Термо-ЭДС термопар промышленных типов
невелика и составляет не более 8 мв
на 100
Методика эксперимента.
Градуировка термопары производится измерением термо-ЭДС компенсационным методом на температурах, измеряемых образцовой термопарой. Схема установки для градуировки термопары приведена на рис. 2. Она состоит из муфельной печи 1, термопары 2, регулятора температуры 3, контрольной лампы 4 регулятора температуры , контактора 5 цепи питания печи, задатчика 6 температуры регулятора, выключателя 7 системы регулирования температуры, образцовой и градуируемой термопар — 8, 9, переключателя 10, потенциометра 11 типа “ПП” 1-го класса точности. На рис. 2 показаны также: 12, 13 — ручки потенциометра, соответственно “Грубо“ и “Точно“, 14- переключатель рода работ потенциометра ((“И“ — измерение, “K“ — контроль).
Градуировка термопары должна производится при постоянной температуре холодных спаев, поэтому холодные спаи обеих термопар удалены компенсационными проводами от муфельной печи и помещены в коробку холодных спаев. Компенсационные провода применяются либо из таких же материалов, что и электроды термопары, либо из эквивалентных, которые в паре развивают такую же ЭДС, как и электроды термопары.
Термо-ЭДС, развиваемая термопарой, измеряется компенсационным методом с помощью потенциометра. Этот метод основан на компенсации термо-ЭДС термопары падением напряжения на известном сопротивлении, и суммарный ток, протекающий через нулевой прибор в момент равенства напряжений и термо-ЭДС равен нулю. Электрическая схема измерения компенсационным методом с помощью потенциометра типа “ПП“ показана на рис. 3.
В положении “K“
переключателя П нормальный элемент
“НЭ“ подключается через нулевой
прибор “НП“ к сопротивлению R
При измерении ЭДС термопары переключатель П ставится в положение “И“ и подбирается такое сопротивление R, падение напряжений на котором уравновесит термо-ЭДС. Так как падение напряжения при постоянном токе зависит только от величины сопротивления, то шкала сопротивлений может быть отградуирована в милливольтах. Поскольку все измерения проводятся при отсутствии тока в НП, то на них не влияет изменение сопротивления цепи, вызванного изменением температуры окружающей среды.
Градуировка производится
методом сравнения показаний градуируемой
термопары с образцовой, зависимость
термо-ЭДС от температуры от второй
известна. По зависимости термо-ЭДС
образцовой термопары строят
градуировочную характеристику
исследуемой термопары. Для построения
градуировочной кривой необходимо
определить не менее пяти точек с
интервалом между ними 10…20
Температура в печи ориентировочно устанавливается задатчиком регулятора температуры по шкале регулятора. Если печь была холодная, то вначале она нагревается до установленной температуры, при этом горит красная лампочка на лицевой панели регулятора. Как только печь нагреется до установленной температуры, регулятор выключит электропитание печи. Лампочка гаснет. В дальнейшем регулятор будет включать и выключать печь, поддерживая заданную температуру в ней с точностью 50С.
Измерение термо-ЭДС образцовой и градуируемой термопар необходимо производить сразу после выключения красной лампочки регулятора с минимально возможным интервалом между измерениями. Для каждой точки делается пять замеров, которые используются при статистическом анализе результатов измерений.
Требования техники безопасности.
Соблюдать порядок включения приборов.
В случае обнаружения неисправности приборов поставить тумблеры в положение “Включено“ и доложить преподавателю.
Не производить ремонтных работ.
Не касаться частей приборов и клемм, находящихся за стендом.
Убедитесь в том, что имеется заземление стенда.
Порядок проведения измерений.
Установить задатчиком температуры 6 (рис.2) регулятора 3 минимальную температуру регулирования 500С в муфельной печи 1.
Включить переключатель 7. Регулятор сработает и загорится красная лампочка, сигнализирующая о подключении нагревательного элемента печи к питанию.
После отключения красной лампочки регулятора температуры 3, сигнализирующей о том, что заданная температура в печи достигнута, установить переключатель рода работ потенциометра 11 в положение “И“, а переключатель 10 в положение “Тобр.” для измерения термо-ЭДС образцовой термопары.
Произвести измерение термо-ЭДС образцовой термопары изменением положения ручек потенциометра “Турбо“ 12 и “Точно“ 13 . Снять показания со шкал ручек 12 и 13, причем, со шкалы ручки 12 “Турбо“ снимают мв, а со шкалы ручки 13 “Точно“ — десятые доли мв. После снятия показаний установить переключатель рода работ 10 в нейтральное положение.
Установить переключатель 10 в положение “Траб.“ для изменения термо-ЭДС градуируемой термопары и повторить измерение по пункту 5.4.
Повторить измерения по пунктам 5.3…5.5 не менее пяти раз и записать показания в таблицу
Таблица
№
точки
№
замеров
Образцовая термопара
Температура
в печи (0С) t
Градуируемая термопара
E(t, t0)
E(t, 0)
E(t, t0)
E(t, 0)
Повторить пункты 5.3…5.6 для других точек с интервалом 10…200C.
Выключить выключатель 7. Вывести задатчик температуры регулятора 3 в минимальное положение на шкале.
Обработка результатов наблюдений.
Учет поправки на температуру холодных спаев.
Для определения истинной температуры в печи необходимо учитывать поправку на температуру холодных спаев t0, не равную 0 0С. В данном эксперименте t0 — это температура в помещении.
Поправка учитывается по формуле:
Е(t, 0) = E (t, t0) + E(t0, 0),
где E(t, 0) — термо-ЭДС, развиваемая термопарой при температуре горячего спая t, а холодного — 0 0С;
E(t, t0) — измеряемая потенциометром термо-ЭДС;
E(t0, 0) — поправка — термо-ЭДС, развиваемая термопарой при температуре горячего спая t0, а холодного – 0 0С.
Так как рабочая и образцовая термопары изготовлены из одинаковых материалов, то величина E(t0, 0) в зависимости от температуры в помещении (t0) в обоих случаях берется из градуировочной таблицы для образцовой термопары. Температура в печи определяется по градуировочной таблице образцовой термопары по найденным значениям E(t, 0) образцовой термопары. По результатам наблюдений строится характеристика E(t, 0) = f(t) для рабочей термопары.
Статистический анализ и оценка погрешностей измерения.
Из-за неизбежных погрешностей измерения результаты наблюдений одной и той же величины отличаются между собой. Точность измерений при наличии рассеяния величин оценивают с помощью вероятностных (статистических) характеристик. Статистический анализ результатов измерения с целью определения математических ожиданий и доверительных погрешностей результатов измерений произвести согласно методике изложенной в руководстве к лабораторной работе № 1, (3), стр. 4, а также (1), стр. 25. При определении доверительной погрешности задаться доверительной вероятностью (надежностью)
Содержание и оформление отчета о работе
Отчет должен включать:
Название лабораторной работы,
Формулировку цели работы,
Схему лабораторной установки (рис. 2),
Результаты исследований в виде таблицы,
Статистическую обработку результатов наблюдений,
Градуировочный график,
Оценку погрешностей измерений.
Вопросы для самопроверки.
Как возникает термо-ЭДС?
Какова чувствительность термопары?
Что такое градуировка термопары?
В чем сущность компенсационного метода измерений?
Как определить истинную температуру в печи?
Как учитывать изменение температуры холодных спаев?
Какова методика градуировки термопары?
Из каких материалов изготовляют термопары?
Чем отличаются характеристики термопар марок ТХК, ТХА и ТПП?
Список литературы
Клюев А. С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М.: Энергия. 1980.
Мовсесов Н. С., Хромушин А. М. И др. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами. М.: Энергоиздат, 1992.
Обновленский П. А. Основы автоматизации химических процессов. Л.: Химия, 1975.
Подготовка к работе | 0,5 акад. часа |
Выполнение работы | 1,0 акад. час |
Обработка результатов эксперимента и оформление отчетов | 0,5 акад. часа |
Отчет по лабораторной работе | 0,5 акад. часа |
Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком.
Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено.
Составители: АПОСТОЛОВ Сергей Петрович
Под редакцией С.П. Апостолова
Рецензент С.Н. Никоноров
410054, Саратов, ул. Политехническая, 77
Научно-техническая библиотека СГТУ
тел. 52-63-81, 52-56-01
http://lib.sstu.ru
Регистрационный номер
© Саратовский государственный
технический университет, 2009
Термопара градуировка — Энциклопедия по машиностроению XXL
Действительная температура газового потока для рассматриваемого метода без учета поправок на температуру свободных концов термопары, градуировку шкалы вторичного прибора и без учета коэффициента С кривизны характеристики термопары [см. формулу (6-27)], °С [c.135]Ленты дешевле, но менее долговечны. При температурах выше 1600 °С используется сплав с большим содержанием родия или иридия. Такая печь, показанная на рис. 4.6, предназначена для определения точки затвердевания платины, она использовалась также для градуировки термопар по излучению черного тела из корунда до температуры плавления платины 1769 °С (см. гл. [c.145]
Во время установления ПТШ-27 возможности улучшения термопары Ле Шателье при увеличении содержания родия в сплаве еще не были известны. Поэтому термопара Р1— 10 % КЬ/Р1 была принята в качестве интерполяционного прибора в интервале от 630°С до точки затвердевания золота 1063°С. В настоящее время шкала в этом интервале температур определяется квадратичным уравнением, константы которого находятся градуировкой при 630,74 °С и в точках затвердевания серебра и золота. При использовании термопары типа 5 удается, таким образом, обеспечить точность не лучше 0,2°С. Основные ограничения возникают в результате окисления родия и изменения его концентрации в сплаве, и исследования показывают [8, 44], что возможности повысить стабильность в основном исчерпаны. [c.279]
Повторную градуировку такой термопары, предпринимаемую с целью учета смещения характеристик вследствие изменения состава, следует выполнять в печи, имеющей такое же температурное поле, как в реакторе. Выполнить это требова- [c.295]
Для градуировки термопар, как и в большинстве других термометров, существуют различные способы. Можно, например, измерить напряжение термопары в нескольких реперных точках и выполнить интерполяцию либо по принятой формуле, либо по отклонениям от стандартной таблицы. Другой прием состоит в сравнении показаний градуируемой термопары с термопарой того же типа, принятой за эталон, в сравнительно большом числе точек и построении затем либо кривой отклонений от эталонной градуировки, либо непосредственно зависимости напряжения термопары от температуры. Градуировка термопар, для которых нет стандартной градуировочной таблицы, должна включать сравнение с термопарой другого типа или с термометром, который был градуирован ранее. Сравнение должно выполняться во всем рабочем интервале температур градуируемой термопары и в точках, количество которых достаточно для вычисления хорошей градуировочной кривой. [c.299]
Стандартные справочные таблицы играют важную роль при измерении температуры термопары и экономят много времени и труда. Стандартная таблица описывает поведение типичной термопары конкретного типа. Градуировка рабочей термопары данного типа сводится к нахождению отклонений ее показаний от стандартных, приведенных в таблице. Если исходные данные для составления стандартной таблицы надежны, а при изготовлении градуируемой термопары состав сплавов выдержан таким же, какой лежит в основе стандартной таблицы, то отклонения оказываются очень малыми. Число градуировочных точек, достаточное для точного определения отклонений, соответственно уменьшается и весь процесс становится проще и дешевле. [c.299]
Экспериментальные методы, применяемые при градуировке термопар по стандартным таблицам, можно разделить на три категории. В дополнение к двум описанным выше (методу реперных точек и методу сличения) следует добавить метод плавящейся проволоки. Последний представляет собой вариант метода реперных точек, однако обладает рядом преимуществ и заслуживает отдельного описания. [c.301]
Известна полностью автоматическая система градуировки термопар в интервале температур от комнатных до 1100 °С [39]. При правильном подборе печи и системы переключения весь процесс градуировки, управляемый небольшой ЭВМ и микропроцессором, выполняется автоматически от момента монтажа термопары до получения результата. [c.302]
Для градуировки термопар типов 8, R и В в температурном интервале выше 1100°С удобен, а при соблюдении ряда предосторожностей и надежен метод плавящейся проволоки. Принцип метода состоит в том, что небольшой кусочек проволоки из зо.лота, палладия или платины вставляется между двумя электродами термопары, как показано на рис. 6.17. Когда температура печи проходит через точку плавления проволоки, э.д. с. термопары перестает меняться, а затем исчезает в результате разрыва цепи. Одновременно измеряется э.д.с. конт- [c.302]
Завершая рассмотрение вопросов градуировки, вновь отметим важность проблемы неоднородности термопар. Измеряемая э. д. с. термопары возникает в той ее части, которая находится в области температурного градиента. Неоднородности материала термопар приводят к тому, что измеренная э.д. с. оказывается зависящей не только от разности температур между спаями, но и от расположения неоднородностей в температурном поле. Практически это означает, что градуировка термопары точна лишь для той печи или ванны, где она выполнялась, и даже только для момента исходной градуировки. При извлечении термопары из печи часто возникает достаточное число вакансий в решетке для заметного сдвига градуировки. Окисление или фазовые превращения (например, в термопаре типа К) также приводят к неравномерным изменениям свойств, зависящим от температурного градиента градуировочной печи [8]. [c.303] Приведенные ниже полиномы описывают градуировочные таблицы МЭК 584-1 (1977) для термопар. Полиномы А описывают градуировку в форме E=f(T), где Е — э. д. с., мкВ, Т — температура, °С. [c.421]Поскольку во всех опытах использовались термопары, изготовленные из одной партии термоэлектродной проволоки, а в расчетные формулы входят относительные температуры, то отпадает необходимость в их градуировке. [c.151]
Для определения температуры по измеренной ЭДС пользуются таблицами или эмпирическими формулами. Представленные зависимости Е(Т) являются базовыми для градуировки конкретных термопар. Поправочная функция в виде степенного полинома находится по отклонениям значений ЭДС от табличных в нескольких температурных точках. Градуировочные таблицы стандартных термопар соответствуют реальным в пределах указываемой рабочей погрешности. [c.179]
Чтобы по измеренному значению изм(определить температуру горячего спая t, необходимо знать температуру холодного спая и располагать градуировочной зависимостью термопары E=E t, fo=0° ). Если температура холодного спая в опытах была равна О °С, то t непосредственно определяют по градуировке, представленной в виде таблицы, графика или аппроксимирующей формулы. Если же о О°С, то поступают [c.113]
Во время измерений с помощью термопары необходимо вводить поправку на температуру свободных концов термопары, так как обычно эта температура отличается от той, при которой производилась градуировка. Если термопара градуировалась при температуре свободных концов Го, а применяется при температуре Го, то к отсчитанной по прибору температуре следует прибавить поправку, равную (Го—Го)/С, где К — коэффициент, зависящий от. измеряемой температуры. Для того чтобы эта поправка была постоянна, температуру свободных концов стабилизируют, помещая их, например, в массивную коробку с тепловой изоляцией или в термостат, в котором температура поддерживается неизменной автоматически. Существуют устройства, с помощью которых поправка на температуру свободных концов вводится автоматически. [c.135]
Градуировку и поверку термопар производят, пользуясь образцовой термопарой или образцовым термометром. Поверяемые термопару и термометр помещают в ванну с жидкостью, температуру которой медленно повышают. При температуре до 200 °С ис-пользуют минеральное масло, а при 200—600 °С — расплавленные соли при более высоких температурах градуировку выполняют в лабораторной печи. [c.135]
Зависимость (3.4) может быть найдена при градуировке термопары методом сравнения ее показаний с показаниями образ- [c.24]
Термопару перед градуировкой лучше отжечь целиком при температуре, несколько превышающей рабочую. [c.26]
Поправка на температуру холодного спая. При градуировке термопар температуру холодного спая обычно поддерживают равной 0°С. Однако при технических и лабораторных измерениях температура холодного спая 1 й бывает постоянна, но не равна 0°С, [c.26]
Надежность повышается путем резервирования усилителя И-102, а также возможностью быстрой замены неисправного блока. При работе системы с датчиком мощности выбирается модификация ВРТ-3 без компенсации температуры холодных спаев. Такая же модификация ВРТ-3 работает при использовании вольфрам-рениевой термопары. Если в системе имеются термопары градуировки ХА, ХК и т. д., компенсация температуры холодного 84 спая должна обеспечиваться вне прибора ВРТ-3 по известным схемам. [c.84]
Лт1, передаточный коэффициент термопары, находится из градуировочных таблиц для термопар. При изморении температур в пределах 500—600° С коэффициент Kri равен для термопар градуировки XiK—0,074 мв]° С, для термопар градуировки ХА—0,042 лге/° С. [c.239]
Рассмотрим конкретные примеры нагревания в экспериментальной установке (рис. 7.4) образцов из оргстекла и бетона, выполненных в виде призмы квадратного сечения, со скоростью изменения температуры на поверхности исследуемого материала Ь 0,025 К/с. Термопара градуировки хромель-копель, диаметром / = 0,4 10 м, расположена в прямоугольном пазу /г = 6 = 0,8 10 м. Коэффициент температуропроводности оргстекла и бетона соответственно равны аорг = 0,12 10 м /с, абет = = 0,5 10ш1с. Коэффициент тенлонроводности цементной замазки (для бетона) и опилок оргстекла, смешанных с дихлорэтаном (для оргстекла), соответственно равны Хцз = 0,5 Вт/(м К), Хзо = 0,2 Вт/(м К). [c.115]
Коэффициент температуропроводности термоприемпика (термопары градуировки ХК) равен [c.120]
В нынешней редакции МПТШ-68 платиновый термометр сопротивления, используемый при температурах выше 630 °С, должен градуироваться лишь путем сравнения со стандартной платино-платинородиевой термопарой. Поскольку даже с учетом эффектов решеточных вакансий и царапания проволоки воспроизводимость результатов у платинового термометра сопротивления гораздо лучше, чем у термопары, эту ситуацию нельзя признать удовлетворительной. Отсутствие общепринятого интерполяционного уравнения является одним из препятствий на пути к более широкому использованию высокотемпературных термометров сопротивления. До тех пор пока не будут проведены надежные сравнения МПТШ-68 с термодинамической шкалой температур в диапазоне от 630 до 1064 °С, от интерполяционного уравнения можно требовать лишь приведения в соответствие показаний платинового термометра сопротивления с квадратичной зависимостью э. д. с. термопары от температуры. Такое уравнение уже существует оно определяет градуировку платинового термометра сопротивления по шкале МПТШ-68 с точностью, достижимой для платино-платинородиевой термопары, а именно 0,2°С. [c.219]
Если при градуировке термопары не ставится цель воспроизвести МПТШ-68 согласно положению, то для термопар типов S и R очень удобно использовать новые международные справочные таблицы [38]. Детально эти таблицы будут рассмотрены ниже и частично даны в приложении IV. Пока достаточно отметить, что изготавливаемый сегодня промышленностью материал имеет зависимость термо-э.д.с. от температуры, очень близкую к указанной в таблицах, и число точек для градуировки уменьшено. [c.280]
Исследования показали, что этими сплавами можно пользоваться до более высоких температур, чем термопарой типа К при меньшем окислении и практически полном отсутствии эффекта упорядочения. Детали работы, приведшей к созданию ни-хросила и нисила, а также таблицы градуировки приведены в работе [20]. Чувствительность термопары нихросил/нисил несколько ниже, чем у термопар типа К, и потому эти термопары невзаимозаменяемы. Таблица дана в приложении VI. [c.291]
Метод реперных точек хорошо иллюстрируется при использовании термопары типа 6 для воспроизведения МПТШ-68 между 630,74°С и точкой золота. Реперная точка затвердевания серебра при 961,93 °С позволяет по всем трем значениям э.д. с. вычислить квадратичную зависимость, требуемую для воспроизведения МПТШ-68. Устройство для получения реперных точек затвердевания металлов было описано в гл. 4 (рис. 4.26), и единственно, что необходимо добавить для градуировки термопар, это чехол из окиси алюминия, куда помещается термопара. Плотный чехол недопустим, поскольку необходимо обеспечить свободный доступ воздуха. Термопара типа 5 для измерений самой высокой точности имеет обычно диаметр проволок от 0,3 до 0,5 мм, изолятор диаметром 3 мм и длиной [c.301]
Схема установки показана на рис. 6-4. Образец, на который напылялось покрытие, представляет собой трубку из ниобия. Температура внутренней поверхности слоя измерялась хро-мель-алюмелевыми термопарами диаметром 0,2Х ХЮ м, имеющими индивидуальную градуировку. Королек термопары, выведенный на шлифованную поверхность, прокатывался в тонкую полоску. Измерение наружной температуры слоя производилось такими же термопарами. Нагреватель, изготовленный из трубки ниобия, имел переменное сечение (против торцевых частей образца его сечение уменьшалось), что позволяло получить одномерный тепловой поток на рабочем участке. Эксперименты проводились в вакуумной камере при давлении не ниже 10 Па. [c.132]
Поскольку в этой установке тепломеры располагались на вращающейся детали (скорость вращения до 500 об/мин), показания датчиков дублировались. Для этого возле каждого датчика в диск зачеканено по две термопары на обеих поверхностях диска, что позволяло измерять температурный перепад на гранях диска, пропорциональный локальному тепловому потоку. Чтобы повысить точность измерения, на одну пару колец токосъемника термопары были включены дифференциально по однопроводной схеме, с использованием в качестве промежуточного. термоэлектрода материала стенки диска. Градуировка этого устройства показала, что в достаточно широком диапазоне сохраняется линейная связь между тепловым потоком и термо-э. д. с. [c.109]
Измерение коэффициента теплопроводности в стационарном режиме. По методу определения % в стационарном режиме кроме тепломеров используются одиночные термопары для измерения температуры или перепада температур, в частности медь-константановые высокой стабильностью и воспроизводимостью в диапазоне 170… 375 К. Градуировка их производится до закладки в теп-ломассомеры и в готовом устройстве по реперным точкам и в термостатах. Поскольку абсолютные отклонения термо-э. д. с. от табличных величин не превышали 0,05 мВ, таблицу из [14] можно использовать в качестве рабочей. [c.124]
Псевдоожижение нешелушенного риса производилось в кольцевом зазоре шириной 50 мм между стенками высотой 230 мм, охлаждаемыми рассолом. Тепломеры с хромель-копелевыми термопарами были заделаны заподлицо в стенку и защищены от истирания зерном и мешалкой тонким охранным слоем эпоксидного компаунда с кварцевой пудрой в качестве наполнителя. Поскольку при этом неизбежно искажение сигнала элемента за счет неравенства к стенки из нержавеющей стали и самого элемента, градуировку элементов производили дважды — на градуировочном стенде и после монтажа на стенке, а при обработке данных учитывали снижение q за счет увеличения R. [c.177]
Температура стенки и воздуха измерялась предварительно отградуированными термопарами типа ХА. Допускаемая погрешность градуировки Д0= 1°С. Термо-ЭДС термопар измерялась цифровым вольтметром Щ 1312 совместно с преобразователем П 1312. Из пас-нортных данных этих приборов находим, что класс их точности в диапазоне 0—16 мВ составляет 0,5. Измеренное значение термо-ЭДС термопары, установленной в выходной камере и измеряющей разность температур воздуха в опытном участке, равно 0,41 мВ. Измеренное значение термо-ЭДС для сечения № 10 (в конце обогреваемого участка хю=468 мм) равно 0,91 мВ. [c.80]
В учебном лабораторном практикуме чаще всего используются хромель-алюмелевые, хромель-копелевые и медь-константановые термопары. Две первые являются стандартными. Стабильность и воспроизводимость их характеристик регламентирует ГОСТ 3044-77. Для нестандартных термопар, например медь-константановых, требуется индивидуальная градуировка. В табл. 3.1 приведены [c.114]
Градуировка термопар | Газета «Новый Вестник»
Значение mV, при котором произошел перегиб кривой, будет соответствовать температуре превращения в данном случае известной температуре плавления металла. Подбирая различные металлы и определяя соответствующие значения mV для их температур плавления, можно построить кривую зависимости Т и mV.
Более точные результаты такой градуировки получаются при определении температур плавления нагреванием и охлаждением, выводя из них среднее, а кроме того при достаточно медленном ведении нагрева и охлаждения, дабы предотвратить влияние явления переохлаждения. Конечно точность градуировки зависит от чистоты применяемых металлов, которые должны быть покрыты слоем вещества, предохраняющего их от окисления. В маленьких тиглях при расплавлении небольшого количества металла результаты получаются менее точные, лучше применять тигли вместимостью 100 см и более.
Вас интересует гороскоп на июль стрелец женщина? Рекомендуем вам прочитать гороскопы этого сайта.
При градуировке пирометра методом сравнения его с эталонным пирометром необходимо стремиться получить пространство с одинаковой температурой, в которое вводятся оба пирометра. Для этого пользуются водяной, масляной, соляной или металлической ваннами или же наконец электрической печью, рабочее пространство которой имеет равномерную температуру. Точность градуировки этим методом всецело зависит от температурного режима проверяемой и эталонной термопары.
При пользовании термоэлектрическими пирометрами целый ряд обстоятельств может изменить разность потенциалов свободных концов, что вызовет ошибки в измерении температур. Рассмотрим здесь некоторые из этих причин.
Неравномерность в материале проволоки может послужить причиной получения добавочных электродвижущих сил, которые бывают трудно учитываемы. Для проверки равномерности оба конца проволоки присоединяют к зажимам чувствительного гальванометра и ведут местный нагрев проволоки вдоль всей ее длины. Одна из возможных схем измерения температуры пирометром сопротивления по нулевому методу.
Учебно-методическая разработка лабораторной работы по курсу «Медицинская и биологическая физика»
потенциальные энергии свободных электронов в металлах
k — постоянная Больцмана
Т — температура в градусах Кельвина
Запишем выражение для разности потенциальных энергий
Е2 — Е1 = еUi
Где е — заряд электрона
Ui — внутренняя контактная разность потенциалов
Теперь найдем отношение концентраций электронов в металлах
(1)
Выразим из этой формулы внутреннюю контактную разность потенциалов. Для этого пропотенцируем выражение (1).
(2)
Как видно, Ui зависит ещё и от температуры контакта.
Рассмотрим замкнутую цепь из двух металлов 1 и 2 (рис.2), концентрации свободных электронов в которых равны n1 и n2 .
2 2
UiA UiB
1
А В
Рис. 2 Схема подключения термопары
Контакты А и В металлов поддерживаются при температурах ТА и ТВ соответственно. Примем , .
Запишем выражение (2) для обоих контактов
; (3)
, так как
Вследствие этого в цепи, состоящей из двух разных металлов при разной температуре на контактах, возникает термоэлектродвижущая сила enи это явление называется эффектом Зеебека. Оно имеет место и при контакте полупроводников. Существует также и обратный эффект. Он состоит в том, что в местах контакта проводников (полупроводников) происходит выделение или поглощение теплоты, при пропускании через контакты постоянного электрического тока и называется эффект Пельтье. Эффекты Зеебека и Пельтье — это наиболее важные эффекты в теории термоэлектричесва.
Так как термо ЭДС равна сумме скачков потенциалов в местах спаев, а они имеют противоположные знаки, то
(4)
Обозначив , получим
(5)
Устройство, показанное на рис.2, называется термопарой.
В медицине термопары используются для нахождения температуры отдельных органов и их частей при контактных и бесконтактных методах измерения. В последнем случае используется несколько термопар, включённых последовательно для увеличения термо Э.Д.С., и таким образом определяют мощность инфракрасного излучения участков тела.
С помощью термопары определяют только разность температур. При этом температуру второго спая, так называемого, холодного спая, поддерживают постоянной либо с помощью термостата, либо с помощью электрической схемы. Для измерения температуры термопару предварительно градуируют. Температуру участка тела определяют по рабочей формуле
t1=t0+ kN (6).
Где Т1 – температура рабочего спая
Т0 – температура холодного спая, находящегося при Т=00 С.
N — показания цифрового гальванометра(число делений)
К — коэффициент чувствительности термопары. Он показывает, насколько изменяется термо Э.Д.С. при изменении разности температур на 10С или 1К и имеет размерность:
В / К=В / 0С.
Это основная характеристика термопары. Его величина зависит от типа металлов или полупроводников.
Протокол
Лабораторная работа
Градуировка термопары и её применение для определения кожных температур.
Цель работы
1.1 Углубление знаний по теории термоэлектричества.
1.2 Изучение методики градуировки термопары.
1.3 Изучение использования термопары для измерения кожных температур.
Оборудование
1. Термопара
2. Цифровой гальванометр
3. Сосуд с горячей водой.
4. Сосуд с таящим льдом.
5. Термометр.
6. Лист миллиметровой бумаги и линейка
Вывод рабочей формулы
Запишем закон Ома для полной цепи
(7)
где eт — термо ЭДС; R — сопротивление проводов термопары;
r- сопротивление измерительного прибора
Подставим выражение (5) в формулу (7)
, а затем выразим t1
(8)
Силу тока в цепи термопары можно выразить следующим образом:
I = C N
Где С — чувствительность измерительного прибора
N — показания прибора
Подставим эту формулу в (8)
Введем обозначение , поскольку все величины входящие постоянны, после этого запишем рабочую формулу в виде
t1 = to + kN
Ход работы
1. Градуировка термопары.
Схема установки:
|
|
Рис. 3 Схема установки для градуировки термопары.
Подключают термопару спаи 1,4 к цифровому гальванометру 6 (рис.3).
1.Холодный спай 1 помещают в сосуд 2 с тающим льдом. Температура тающего льда всегда равна t0=00 C. Рабочий(горячий) спай 4 помещают в сосуд с водой 3. Для определения температуры воды используется термометр 5.
2. Сначала вносят спай 4 в среду 2 и записывают показания гальванометра N при Dt=0. При одинаковой температуре двух спаев Dt=00 C показания прибора N равны нулю (возможны варианты).
3. Далее, переносят спай 4 в сосуд 3 и фиксируют значение температуры t1 и показания прибора N. Аналогичные измерения проводят при различных значениях температуры спая 4, добавляя горячую воду в сосуд 3.
Результаты заносят в таблицу 1.
В соответствии с полученными данными строят зависимость (рис. 4). Это – градуировочный график. Полученную кривую аппроксимируют прямой линией, проходящий через 00С, и определяют величину, обратную коэффициенту чувствительности термопары β=— градуировочный коэффициент.
Рис.4
2 Определение температуры кожных участков тела.
Просушить рабочий спай с помощью фильтрованной бумаги.
Прижать рабочий спай 4 к избранному участку кожи на 0,5…1 мин. Холодный спай 1 находится в сосуде с тающим льдом 2. Для исключения влияния температуры прижимающегося пальца между термопарой 4 и пальцем поместить в несколько раз сложенный лист бумаги.
Результаты внести в таблицу 2
Результаты измерений
Табл.1
t , 0C | ||||||||
N |
Табл.2
№ п/п | Участок кожи | N | t=kN, 0С аналитически | tx графически |
1 2 3 4 5 6 7 | Лоб Нос Щека Подбородок Шея Локоть Кисть |
График градуировки термопары
Выводы_________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы преподавателя:
1. Дать определения температуры.
2. Рассказать о температурных шкалах Цельсия, Кельвина, Фаренгейта.
3. Какие типы термометров вам известны?
4. Что представляет собой внутренняя контактная разность потенциалов?
5. Дать определение термоэлектродвижущей силы.
6. Описать устройство термопары. Указать ее преимущества и недостатки по сравнению с другими термопреобразователями.
7. Факторы, определяющие чувствительность термопары. Дифференциальная термопара.
8. Пояснить принцип градуировки термопары, привести градуировочный график.
9. Эффект Пельтье.
10. Привести примеры использования термоэлектрических датчиков в медицине.
11. Рассказать о применении термоэлектрических явлений в биологии
5.6. Термопары
Термопару из вольфрама и сплава, содержащего 75% W и 25% Мо, можно использовать в температурном интервале 2000-3000 °С. Ниже 2000 °С она имеет очень малое значение т.э.с.
Каждую высокотемпературную термопару следует калибровать самостоятельно.
Термопары из тугоплавких неметаллических соединений применяют в лабораторной практике сравнительно редко. Термопара графит — карбид кремния (рис. 98, а) имеет т.э.с. 508 мВ при 1700 °С и работоспособна до 2700 °С. Срок ее службы 115-120 ч, а погрешность ±10 °С.
В окислительной атмосфере графитовый стержень 7 разрушается из-за проникновения газов-окислителей через стенки трубки 4 из SiC. При измерениях температуры выше 1800 ‘С трубка должна быть наполнена аргоном или азотом. Калибровка термопар. Термопары калибруют по опорным реперным точкам Международной практической температуры шкаты 1968 г. (МПТШ-68) для давления 101325 Па (табл. 13). J
Рис. 98. Графит-карбидкремниевая термопара (а) и график функции V = f(t) для нагревания (б) и охлаждения (в) реперного вещества: 1 — графитовый стержень; 2 — пробка из Al2O3, 3 — металлизированный контакт; 4 -трубки из SiC; 5 — пробка из SiC
В качестве высокотемпературных реперных точек принимают температуры плавления (tпл) в oC: Ni (1455), Pd (1554), Rh (1963), Ir (2447), W (3387). Градуировку термопар проводят также по tпл веществ, которые могут быть получены в чистом виде: МnCl2*4Н20 (58,089), нафталин (80,3), йодоформ СН13 (119,0), KNO3 (334,5), K2Cr207 (397,5), КС1 (771), NaCl (801,0) и K2SO4 (1069+3).
Калибровка термопар заключается в построении графика V=f(τ), где τ — время (рис. 98, б, в). Термопару в защитном чехле погружают в порошок реперного вещества, находящегося в тигле, чтобы спай термопары находился в центре массы реперного вещества. Тигель помещают в тигельную печь и медленно повышают температуру, отмечая через каждые 20-30 с показания милливольтметра.
Во время плавления реперного вещества показания прибора не изменяются и на графике V = f(τ) появляется горизонтальная площадка (см. рис. 98, в) отвечающая температуре плавления взятого вещества. Строят четыре-пять таких графиков, меняя реперные вещества. Затем по полученным данным на миллиметровую бумагу наносят калибровочную кривую, связывающую показания милливольтметра для площадок кривых V — Дт) с температурой плавления использованных реперных веществ. По полученной калибровочной кривой данной термопары и находят затем неизвестные температуры по показаниям милливольтметра. После калибровки уже нельзя менять милливольтметр. Если точно известно, из каких металлов или сплавов изготовлена термопара, и есть проверенный милливольтметр, то для определения неизвестных температур используют данные табл. 8-12.
Правильность построения графиков V = f(τ)проверяют, охлаждая расплав реперного вещества и отмечая через равные промежутки времени показания милливольтметра (см. рис. 98, б). Площадки на кривых нагревания и охлаждения должны отвечать одному и тому же показанию милливольтметра. Правда, на кривой охлаждения (см. рис. 98, б) может появиться минимум, вызванный переохлаждением расплава, т.е. запаздыванием начала кристаллизации вещества. Кроме того, по мере удаления спая термопары от центра массы реперного вещества к стенке тигля размер площадки на кривых нагревания и охлаждения, как правило, сокращается, что увеличивает погрешность калибровки термопары. Скорость нагревания и охлаждения тигля с реперным веществом не должна быть больше 5-15 град/мин.
Кривые V = f(τ) удобно записывать не по визуальным наблюдениям, а с помощью саморегистрирующих приборов, позволяющих вести непрерывные измерения.
В интервале температур от -30 до +300 °С калибровку термопар можно проводить по эталонному стеклянному ртутному термометру. Для этого «горячий» спай термопары и термометр помещают в пробирку с силиконовым или минеральным маслом, которую погружают в термостат с заданной температурой. Через 5-10 мин записывают показания гальванометра и термометра. Затем меняют температуру в термостате и проводят новое измерение.
Дифференциальные термопары применяют для измерения разности температур. Термопара состоит из двух ветвей 3 одного и того же- проводника (рис. 99, а), например из сплава константан, и соединительного медного провода 4, если использовать медь-константановую термопару. «Горячие» спаи термопару погружены в сосуды 5 и 6 с разными температурами (t1noeq t2) Показания гальванометра 1 дадут значение разности температур t2~ 1\.
«Холодные» спаи дифференциальной термопары не обязательно помешать в сосуды Дьюара 2 со льдом, достаточно того, чтобы они имели одинаковую температуру.
Батарея термопар. Чувствительность измерения температуры объекта при помощи термопар можно существенно повысить,если их объединить в батарею (рис. 99, б).
Рис 99- Схема установки с дифференциальными термопарами (а) и батарея термопар (б)
Для создания батареи термопары соединяют последовательно, помещая все «горячие» спаи 3 в место измерения температуры К, а «холодные» спаи 2, изолированные друг от друга небольшими пробирками, погружают в сосуд Дьюара с ледяной кашицей (t = 0). Чувствительность батареи повышается примерно во столько раз, сколько взято термопар, если пренебречь увеличением сопротивления всей цепи. Изоляция отдельных спаев термопар друг от друга должна быть надежной. Экспериментаторы, применяющие батарею термопар, часто испытывают затруднения в связи с появлением паразитных токов неизвестного происхождения. Эти токи можно уменьшить, если защитить милливольтметр и проводники, соединяющие его с батареей, тепловой изоляцией. Видимо, появление паразитных токов вызвано не гомогенностью соединительных проводов (примеси, аморфные включения, механические напряжения и т. п.).
Другие части:
5.6. Термопары. Часть 1
5.6. Термопары. Часть 2
К оглавлению
Все картинки в новостях кликабельные, то есть при нажатии они увеличиваются. Перевод °С в абсолютные милливольты. Хромель-копель — градуировка ХК.Свободные концы при 0°С. Термопара:
| |||||||||||
§ 122. Лаборант по физико-механическим испытаниям (4-й разряд) / КонсультантПлюс
§ 122. Лаборант по физико-механическим испытаниям
4-й разряд
Характеристика работ. Определение магнитной восприимчивости, магнитной проницаемости, остаточной индукции, коэрцитивной силы. Снятие петли гистерезиса на пермеаметре. Проверка проволоки на гомогенность и на термоэлектродвижущую силу с эталонами. Термостатирование холодных спаев термопар. Снятие термических циклов охлаждения и нагрева образца. Создание в установках высокого вакуума, замеры его вакуумметрами. Определение теплопроводности, теплоемкости и электрической проводимости. Определение коэффициентов термического расширения и критических точек на вакуумном дилатометре. Юстировка применяемых приборов и их настройка. Определение предела текучести металла по диаграмме. Составление расчетных таблиц. Градуировка термопар и дилатометров для изготовления и уточнения температурных шкал. Измерение температуры грунтов ртутными инерционными термометрами. Проведение контрольных испытаний. Работа со светолучевыми осциллографами. Выбор необходимого вибратора, установка его в магнитный блок. Подсчет остаточных напряжений методом кольца по данным замерам. Юстировка оптической системы и отметчика времени осциллографа. Обработка осциллограмм.
Должен знать: устройство пермеаметров, установок для определения магнитных свойств металлов в постоянных магнитных полях, потенциометров для температурного контроля, установок для определения теплопроводности, теплоемкости и электрической проводимости, светолучевых осциллографов, ионизационных и магниторазрядных манометров; ферро-, диа- и парамагнитные материалы; зависимость магнитной проницаемости от поля; основные методы определения магнитных свойств; методики работы на пермеаметре, ферротестере, установке для определения магнитной восприимчивости; основы материаловедения; методы измерения высокого вакуума; методы определения течей и их устранения; тепловые свойства металлов и сплавов; методы определения теплопроводности и теплоемкости; основы металловедения и термической обработки; величины допустимых нагрузок и напряжений на испытываемый материал; пределы прочности и текучести при растяжении и изгибе, пределы усталости, максимальные напряжения.
Открыть полный текст документа
Сколько градуированных номеров термопары? Каковы их характеристики?
Термопары имеют несколько градуированных номеров: S, R, B, N, K, E, J, T и так далее. Среди них S, R и B относятся к термопарам из драгоценных металлов, а N, K, E, J и T относятся к недорогим металлическим термопарам.
Характеристики S — высокая стойкость к окислению, он подходит для непрерывного использования в окислительной и инертной атмосфере. Температура длительного использования составляет 1400 ° C, а краткосрочного — 1600 ° C.Из всех термопар градуировка S имеет самый высокий уровень точности и обычно используется в качестве стандартной термопары;
По сравнению с номером градации S, номер градации R примерно на 15% больше, чем тепловая электродвижущая сила, а другие характеристики почти такие же; Градуировка B чрезвычайно мала при комнатной температуре, поэтому, как правило, нет необходимости в компенсации шага при измерении. Температура длительного использования составляет 1600 ° C, а кратковременного — 1800 ° C. Может использоваться в окислительной или нейтральной атмосфере или кратковременно в условиях вакуума.
Характеристиками индекса N являются высокая стойкость к окислению при 1300 ° C, долговременная стабильность термоэлектродвижущей силы и воспроизводимость кратковременного термического цикла, а также устойчивость к ядерному излучению и низкой температуре.
Индексный номерK характеризуется сильными антиокислительными характеристиками, подходит для непрерывного использования в окислительной, инертной атмосфере, при длительном использовании при температуре 1000 ° C, кратковременном использовании 1200 ° C. Наиболее широко используется во всех термопарах;
Характерной чертой шкалы E является то, что среди обычно используемых термопар термоэлектрическая сила самая большая, то есть чувствительность самая высокая.Следует использовать постоянно в окислительной инертной атмосфере при температуре 0-800 ° C;
Характеристики номера индекса J заключаются в том, что его можно использовать как в окислительной атмосфере (верхний предел температуры 750 ° C), так и в восстановительной атмосфере (верхний предел температуры 950 ° C), и он устойчив к коррозии газов h3 и CO.
Какие у термопар? Каковы их характеристики? — Знание
Какие у термопар? Каковы их характеристики?
Индексные номера термопар критически делятся на S, R, B, N, K , E, J, T и так далее.Среди них S, R и B относятся к термопарам из драгоценных металлов, а N, K, E, J и T относятся к недорогим металлическим термопарам.
Показателем индекса S является высокая стойкость к окислению, он подходит для непрерывного применения в восстановительной и пластической атмосфере. Температура длительного применения составляет 1400 ℃, а кратковременного — 1600 ℃. Среди всех термопар индекс S имеет самый высокий уровень точности и обычно используется в качестве стандартной термопары.
2. При сравнении номера индекса R и номера индекса S, электродвижущая сила, наведенная отводом тепла, примерно на 15% больше, а характеристики других термопар в основном такие же.
3. Термически индуцированная электродвижущая сила с индексом B очень мала при температуре в помещении, поэтому, как правило, нет необходимости в компенсации провода для точного измерения. Температура его длительного применения составляет 1600 ℃, а температура кратковременного применения — 1800 ℃.Его можно использовать в восстановительной или нейтральной атмосфере, а термопары с индексом B также можно использовать за короткий период времени в соответствии со стандартами вакуумных насосов.
4. Номер индекса N характеризуется высокой стойкостью к высокотемпературному окислению при 1300 ℃, долговременной надежностью тепловой индукционной электродвижущей силы и хорошей воспроизводимостью теплового цикла в краткосрочной перспективе, характеристиками ядерной радиации и хладостойкости, это может быть частично заменена термопара с индексным номером S.
5. Показатель К характеризуется высокой стойкостью к окислению, и его следует постоянно использовать в восстановительной и пластичной атмосфере. Температура долгосрочного нанесения составляет 1000 ° C, а температура кратковременного нанесения — 1200 ° C. Чаще всего применяется во всех термопарах.
6. Номер индекса E отличается тем, что среди обычных термопар термоиндуцированная электродвижущая сила больше, то есть чувствительность самая большая.Он подходит для непрерывного применения в восстановительной и пластичной атмосфере, а температура нанесения составляет 0-800 ℃.
7. Характеристика порядкового номера J заключается в том, что он может использоваться как в восстановительной атмосфере (предел температуры применения 750 ° C), так и в окислительной атмосфере (предел температуры нанесения 950 ° C), а также стойкость к h3. и эрозия паров CO, и в основном используется на заводах по переработке нефти и химических заводах.
8. Номер индекса T — это самый высокий уровень точности среди всех недорогих металлических термопар, и он обычно используется для точного измерения температуры ниже 300 ° C.
Выше приведены общие порядковые номера и характеристики термопар. Наша компания более 14 лет специализируется на производстве термопар. Наши термопары обладают высокой точностью, устойчивостью к высоким и низким температурам, водонепроницаемостью и устойчивостью к коррозии, а также могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Если у вас есть вопросы по термопарам, обращайтесь!
Основные принципы и использование термопары
Обычно используемые промышленные термопары имеют градуировку с S 、 B 、 K 、 E 、 T 、 J, которые являются стандартными термопарами.Среди них термопара типа К, то есть никель-хром-никель-кремниевая термопара, является недорогой и может измерять высокие температуры. Поскольку этот сплав имеет лучшую стойкость к окислению при высоких температурах, он подходит для окислительной или нейтральной среды. Кроме того, он может долгое время измерять высокую температуру до 1000 градусов. И на короткое время он может даже измерять 1200 градусов. Однако его нельзя использовать в восстановительной среде; в противном случае он быстро распадется. В этом случае его можно использовать только для измерения температуры ниже 500 градусов.Цена термопары намного дешевле термопары S-типа и имеет хорошую повторяемость. Он обладает высокой чувствительностью, так как может создавать большой термоэлектрический потенциал. И линейность у него неплохая. Несмотря на то, что его точность измерения немного ниже, он может полностью соответствовать требованиям промышленного измерения температуры. Таким образом, это наиболее часто используемые термопары в промышленности.
Резюме:
Промышленная термопара , один из наиболее широко используемых в промышленных измерениях температуры, занимает почти 60% от общего объема при промышленном измерении температуры с помощью платинового терморезистора.Термопара обычно используется вместе с прибором для отображения, она может измерять температуру поверхности в пределах -40 ～ 1800 ℃ жидкой, паровой, газовой и твердой сред в различных производственных процессах. Принцип работы термопары:
Два конца двух типов проводников различных компонентов (которые называются проводами термопар или термоэлектрическими полюсами) соединяются в цепь. Когда температура соединения не одинакова, цепь будет создавать электродвижущую силу, которая называется термоэлектрическим эффектом, а эта электродвижущая сила называется термоэлектрическим потенциалом.Термопара точно использует этот принцип для измерения температуры. Среди них один конец, который можно использовать непосредственно для измерения температуры среды, — это рабочий конец (его также называют измерительным концом). Другой конец — это холодный конец (его еще называют компенсирующим концом). Когда холодный конец соединен с прибором отображения или соответствующими приборами, прибор отображения может показывать термоэлектрический потенциал, создаваемый термопарой.
Термопара на самом деле своего рода преобразователь энергии.Преобразует тепловую энергию в электричество. И он использует полученный термоэлектрический потенциал для измерения температуры. Что касается термоэлектрического потенциала термопары, есть несколько проблем, на которые следует обратить внимание:
(1) Термоэлектрический потенциал термопары — это функция разницы температур на обоих концах термопары, а не функция разницы из-за их температуры.
(2) Величина термоэлектрического потенциала, создаваемого термопарой, не имеет отношения к длине и диаметру термопары, когда материалы у нее ровные.В этой ситуации это связано с компонентами материалов термопары и разницей температур на обоих концах.
(3) Когда компоненты материалов двух проводов термопары в термопаре проверены, размер термоэлектрического потенциала термопары зависит только от разницы температур термопары. Если температура холодного конца термопары остается определенной, термоэлектрический потенциал, который передается в термопару, является однородной функцией температуры рабочего конца.
Базовая структура термопары:
Базовая конструкция промышленной термопары включает провода термопары, изоляционную трубку, защитную трубку, соединительную коробку и т. Д.Измерение температуры
Измерение температурыИзмерение температуры обычно выполняется с помощью термометров или термопар.
Термометры
Термометры, обычно сделанные из стекла, содержат узкую капиллярную трубку и жидкость, плотность которой предсказуемо изменяется в зависимости от температуры.Плотность материала определяет объем, который он займет. Когда жидкость нагревается, ее плотность уменьшается, и она занимает больше места. В герметичном термометре это означает, что жидкость поднимается по капиллярной трубке. Если капилляр градуирован, то степень его прохождения по трубке можно использовать для определения температуры.
В большинстве термометров используются жидкости, содержащие ртуть, спирт или углеводород. Следует проявлять особую осторожность при поломке ртутного термометра, поскольку пары ртути токсичны.
Есть два типа термометров: полное погружение и частичное погружение. Для получения правильных показаний температуры термометры полного погружения должны быть полностью погружены в интересующую жидкость или газ. На термометрах частичного погружения нанесена линия, указывающая уровень, до которого они должны быть погружены.
Термометр частичного погружения. Линия указывает правильную глубину погружения.
Термопары
Термопары позволяют измерять температуру электронным способом.Когда два металла контактируют друг с другом, между ними возникает электрический потенциал. Для некоторых комбинаций металлов этот потенциал настолько сильно зависит от температуры, что его можно использовать для измерения температуры.
Термопара изготавливается путем соединения концов двух проводов, сделанных из выбранных металлов, вместе и подключения двух других концов к вольтметру. Подключенные концы помещают в вещество, температуру которого необходимо измерить и снять напряжение.После калибровки измеренное напряжение можно использовать для определения температуры.
Конец термопары для измерения температуры.
Другие концы этих проводов подключаются к вольтметру.
Термопары имеют два основных преимущества перед традиционными термометрами: они могут использоваться в гораздо более широких диапазонах температур и, как правило, меньше по размеру. Однако у них есть и недостатки. Для них требуется прецизионный вольтметр, а материалы, из которых они изготовлены, часто бывают дорогими.
Характеристики кабеля компенсации термопары Введение и классификация
Компенсационный кабель термопары , который представляет собой пару изолированных проводов, имеющих температуру, равную номинальному значению термоэлектродвижущей силы согласованной термопары в определенном диапазоне температур (включая нормальную температуру), и используется для подключения термопары к измерительному устройству. устройство. Для компенсации погрешностей изменения температуры на стыке их с термопарой.Подразделяются на расширенный и компенсированный. Типы компенсационных проводов термопар подразделяются на SC, KC, KX, EX, JX, TX и NC в зависимости от типа продукта.Компенсационный кабель термопары имеет характеристики и использует
· Этот продукт изготовлен из ПВХ-изоляции и оболочки, обладающей превосходными влагостойкими, абразивными и огнестойкими свойствами.
· Компенсационный кабель термопары состоит из определенного количества скрученных пар компенсационных проводов (или экранированный компенсационный провод скручен и скручен, а затем покрыт экранирующим слоем, оболочкой, слоем брони.
· Все пары линий компенсации выполнены в виде витой пары. Экранирующий слой делится на экран, плетеный из медной проволоки, экран, обернутый композитной лентой из алюминия и пластика, и композитную ленту из меди и пластика в зависимости от материалов.
Экранирование обмотки, в зависимости от конструкции, общего экранирования, экранирования и полного экранирования.
• Компенсирующий кабель используется для подключения термопар и измерительных устройств в зоне для компенсации ошибок изменения температуры на их стыке с термопарой.
· Искробезопасная система измерения температуры, предотвращающая массовые беспорядки. Компенсационный кабель термопары имеет конструкцию с низкой индуктивностью и малой емкостью. Помимо характеристик вышеупомянутого компенсационного кабеля термопары, он также обладает взрывозащищенными характеристиками и характеристиками безопасности.
Код и значение компенсационного кабеля термопары:
Товар Код Значение кода Товар Код Значение кода модель SC Используйте компенсационный провод термопары с индексным номером S. Рейтинг термостойкости 70 Высокая рабочая температура 70 ° C RC Используйте компенсационный провод термопары с номером R 105 Высокая рабочая температура 105 ° C NC Оснащен компенсационным проводом термопары с индексом N 200 Высокая рабочая температура 200 ° C. NX Оснащен компенсационным проводом термопары с индексом N 250 Высокая рабочая температура 250 ° C. KCA Используйте компенсационный провод термопары с индексным номером K Изоляционные материалы V Поливинил хлорид KX Используйте компенсационный провод термопары с индексным номером K Y Полиэтилен БЫВШИЙ Компенсационный провод термопары E-scale B Полипропилен JX Используйте компенсационный провод термопары с индексным номером J F4 ПТФЭ Т Используйте компенсационный провод термопары с градуировкой T. F46 Полихлорэтилен пропилен Серийный номер ZR Огнестойкий кабель Материал куртки V Поливинил хлорид я Искробезопасный кабель B стекловолокно Классификация использования грамм Общее использование F4 ПТФЭ ЧАС Термостойкие F46 Полихлорэтилен пропилен Уровень точности S Уровень точности Защитный материал п Плетение из медной проволоки P1 Плетение из луженой медной проволоки / Обычный уровень P2 Обмотка медной лентой P3 Упаковка из алюминиевой / пластиковой композитной пленки Технические характеристики 2 × сечение жилы мм2 Тип проводника Можно не использовать одножильный провод р Многожильный провод Бронированный 22 Броня из стального пояса
KCB
Датчик температуры тип K Rtd PT100 — датчик температуры RTD
Датчик температуры типа K Rtd PT100
Датчик температуры, тип K, Rtd PT100 Краткое описание
Датчик температуры типа K Rtd PT100 используется в качестве датчика для измерения температуры, датчик температуры Type K Rtd PT100 обычно сочетается с индикаторными приборами, записывающим счетчиком и электронным компьютером.Датчик температуры типа K Rtd PT100 может напрямую измерять температуру от -200 ℃ до 500 ℃ жидкости, пара, газовой среды и твердой поверхности во время различных производственных процессов. Наша фабрика выпускает две категории сборочного типа, унифицированное тепловое сопротивление типа конструкции: Pt100 согласно IEC и Cu50 согласно профессиональному стандарту. Кроме того, датчик температуры Rtd PT100 типа K имеет такие преимущества, как простая сборка, удобная замена, чувствительный элемент температуры пружинного типа, хорошая защита от вибрации, широкий диапазон измерения, высокая механическая прочность, хорошая устойчивость к давлению.
Датчик температуры типа K Rtd PT100 Диапазон и точность
Тип термостойкости | Диапазон ℃ | Выпускной | Допуск △ t ℃ |
WZP тип Pt сопротивление | Макс.темп. -200 ～ 500 | Pt100 | Допуск класса B ± （0.3 / + 0,005︱t︱） |
Класс A ± （0,15 / + 0,002︱t︱） |
Примечание: «t» — абсолютное значение измеренной температуры термочувствительного элемента.
Датчик температуры типа K Rtd PT100 Performance
| Название продукта | Датчик температуры типа K Rtd PT100 | |
| Выпускной | Pt100 | |
| Диапазон измерения температуры | -200-500C, 0-600C, 0-800C | |
| Диаметр трубки | 1.5мм-30мм | |
| Длина трубки | от 100 мм до 1500 мм | |
| Материал трубки | SUS304 / SUS316 и т. Д. | |
| Установка | Резьба / фланец |
Датчик температуры типа K Rtd PT100 Модель
Вт | Z | Спецификация | Содержимое | ||||
-П | Сопротивление Pt | ||||||
С | Сопротивление меди | ||||||
Термостойкий материал | – | １ | Без фиксированного устройства | ||||
2 | Фиксированная резьба | ||||||
3 | Подвижный фланец | ||||||
4 | Фиксированный фланец | ||||||
5 | Свободное соединение типа | ||||||
6 | Фиксированная резьба коническая | ||||||
7 | Прямая муфта типа | ||||||
8 | Фиксированное резьбовое соединение труб типа | ||||||
9 | Резьбовое передвижное соединение труб типа | ||||||
Фиксированная монтажная форма | 2 | Брызгозащита | |||||
3 | Водонепроницаемый тип | ||||||
4 | Взрывобезопасный тип | ||||||
Соединительная коробка формы | 0 | Защитная трубка Φ16 мм | |||||
1 | Защитная трубка Φ12 мм | ||||||
Диаметр защитной гильзы | Нет унифицированной конструкции ： Все виды защитных гильз | ||||||
Вт | Z | -П | – | ||||
Китай Индивидуальный промышленный датчик термопары с угловым коленом и защитной гильзой SIC для жидкого расплавленного алюминия Поставщики, производители, завод
RTD Датчик температуры Термометр
Модель | Градация 9015 Диапазон температур | Защитная гильза | Точность | Спецификация | |||||||||||||||||||||||||||||
Φd | L xl (индивидуальная настройка) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
WZ2000 WZ9 керамических элементов: -200 ~ 600 слюдяных элементов: -200 ~ 420 | SS304 SS316 SS321 с тефлоновым покрытием | ClassA: ± (0.15 + 0,2% | t |) КлассB: ± (0,3 + 0,2% | t |) | 1 2 3 4 6 8 10 12 16 25 | Мини: 50 мм 300×150 350×200 400×250 450×300 550×400 650×500 900×750 1150×500 900×75040002 1150 1150 с изоляцией) | Pt100 | ||||||||||||||||||||||||||||
WZC (сборка) WZCK (с минеральной изоляцией) | Cu50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Cu50 Родиевая термопара
9001 9002 | Градация | Диапазон температур | Защитная трубка | Время срабатывания | Спецификация | ||||||||||||||||||||||||||||
Φd | L xl | ||||||||||||||||||||||||||||||||
WRK (сборка) WRKK (с минеральной изоляцией) | ~ 800 ° C 0 ~ 1000 ° C | SS304 SS316 SS321 SS310S Gh4039 Gh4030 GH747 Сплав сателлит GH747 Inconel Inconel KER 710 Корундовая трубка SIC трубка SI3N2 трубка MoSi2 Силицид молибдена | <150S <360S | 0.5 1 2 3 4 6 8 10 12 16 25 30 | 3 100 000 000 000 000 000 000 000 000 300×150 350×200 400×250 450×300 550×400 650×500 900×750 1150×1000 1650×1500 2150142000 (с минеральной изоляцией) | N (NiCrSi — NiSi) | 0 ~ 1050 ° C | ||||||||||||||||||||||||||
WRE (в сборе) 000 WREK с минеральной изоляцией E (NiCr-Konstantan) | 0-600 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
WRJ (сборка) WRJK 9000 3 (с минеральной изоляцией) | J (Fe-Konstantan) | 0-600 | |||||||||||||||||||||||||||||||
WRT (в сборе) WRT с минеральной изоляциейWRT | T (Cu-Konstantan) | 0-300 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Угловая термопара
Модель | Защитная гильза | Время срабатывания | Φd | Спецификация HL x CL | |
WRN-530 02 WRN2 93002 WRN2 -530(дуплекс) | K (NiCr — NiSi) | 0 ~ 800 | KER 710 Корундовая трубка SIC трубка SI3N2 трубка 1Cr18Ni9Ti | <360S | 16 25 30 300 300 35 400 * 250 450 * 300 500 * 350 550 * 400 600 * 450 650 * 500 |
E (NiCr-Konstantan) | 0 |
Применение термопары и RTD:
Термопара и RTD для аэрокосмической области
Термопара и RTD для атомной энергии
Термопара и RTD для нефти и газа
Термопара и RTD
Термопара и
RTD для химической инженерии для металлургии
Термопара и RTD для машинного оборудования
Термопара и RTD для электричества
Термопара и RTD для цементного завода
Термопара и RTD для электростанции
Термопара и RTD для стекольного завода
Термопара и RTD для текстильной фабрики
Термопара и RTD для резервуара для воды
Термопара и RTD для атомной станции
Термопара Marine
Термопара и RTD для печи с соляной ванной
Термопара и RTD для высокотемпературной плавильной печи
Термопара и RTD для пищевой промышленности (пивоваренный завод)
Термопара и RTD для цемента
Термопара и RTD для пылевидного угля
Термопара и RTD для печи с псевдоожиженным слоем
Термопара и RTD для печи с псевдоожиженным слоем
Термопара и RTD для цементной печи
Термопара и RTD для печи с соляной ванной
Характеристика
Износостойкость Термопара и RTD
-сопротивление термопары и RTD
Corrosi на сопротивление Термопара и RTD
Термостойкие термопары и RTD
.