Термоэлектрические преобразователи
Термометры термоэлектрические представляют собой чувствительные элементы в виде двух проводов из разнородных металлов или полупроводников со спаянными концами. Действие термоэлектрического преобразователя основано на эффекте Зеебека - появлении термоЭДС в контуре, составленном из двух разнородных проводников, спаи которых нагреты до различных температур. При поддержании температуры одного из спаев постоянной можно по значению термоЭДС судить о температуре другого спая. Спай, температура которого должна быть постоянной, принято называть холодным, а спай, непосредственно соприкасающийся с измеряемой средой - горячим.
В наименовании термоэлектрического преобразователя всегда принято ставить на первое место название положительного термоэлектрода, а на второе - отрицательного.
Преобразователи термоэлектрические изготовляют следующих типов:
ТВР - термопреобразователь вольфрамрениевый;
ТПР - термопреобразователь платинородиевый;
ТПП - термопреобразователь платинородий-платиновый;
ТХА - термопреобразователь хромель-алюмелевый;
ТХК - термопреобразователь хромель-копелевый;
ТМК - термопреобразователь медь-копелевый.
Термопреобразователи различают:
По способу контакта с измеряемой средой - погружаемые, поверхностные.
По условиям эксплуатации - стационарные, переносные, разового применения, многократного применения, кратковременного применения.
По защищенности воздействия окружающей среды - обыкновенные, водозащитные, защищенные от агрессивных сред, взрывозащищенные, защищенные от других механических воздействий.
По герметичности к измеряемой среде - негерметичные, герметичные.
По числу термопар - одинарные, двойные тройные.
По числу зон - однозонные, многозонные.
Если температуру холодного спая поддерживать постоянной, то термоЭДС будет зависеть только от степени нагрева рабочего конца термопреобразователя , что позволяет отградуировать измерительный прибор в соответствующих единицах температуры. В случае отклонения температуры свободных концов от градуировочного значения, равного 0°С, к показаниям вторичного прибора вводиться соответствующая поправка. Температуру свободных концов учитывают для того, чтобы знать величину поправки.
Для вывода свободных концов термопреобразователя в зону с постоянной температурой служат удлиненные термоэлектродные провода. Они должны быть термоэлектрически идентичны термоэлектродам термопреобразователя.
Существует два способа подбора компенсационных проводов. Первый способ - подбирают провода, которые в паре с соответствующим электродом имеют термоЭДС. Его применяют в тех случаях, когда необходимо производить измерения с повышенной точностью. В случае недефицитных материалов и удовлетворительных эксплуатационных свойств провода изготовляют из тех же материалов, что и подключаемая термопара.
Таким образом, чтобы определить измеряемую температуру среды с помощью термоэлектрического преобразователя, необходимо выполнить следующие операции:
· измерить термоЭДС в цепи преобразователя;
· определить температуру свободных концов;
· в измеряемую величину термоЭДС ввести поправку на температуру свободных концов;
· по известной зависимости термоЭДС от температуры определить измеряемую температуру среды.
В зависимости от материала термоэлектродов различают: термопреобразователи с металлическими термопарами из благородных и неблагородных металлов и сплавов; термопреобразователи с термопарами из тугоплавких металлов и сплавов.
Термопары из благородных металлов, обладая устойчивостью к высоким температурам и агрессивным средам, а также постоянной термоЭДС, широко пользуются для замера высоких температур в промышленных и лабораторных условиях. Термопары из неблагородных металлов и сплавов применяются доя измерения температур до 1000°С. Достоинством этих термопар является сравнительно небольшая стоимость и способность из развивать большие термоЭДС.
Для защиты термоэлектродов от механических повреждений и агрессивного действия среды, а также для удобства установки на технологическом оборудовании применяют защитную арматуру. Материал и исполнение арматуры могут быть различными в зависимости от назначения и области применения. Наиболее широко в качестве материалов используют высоколегированные стали и коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа, никеля, хрома и добавок алюминия, кремния, марганца.
Тема 2. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Давление характеризуется отношением силы, равномерно распределенной по площади и нормальной к величине этой площади.
По принципу действия приборы для измерения давлений делятся на жидкостные, деформационные, грузопоршневые и электрические.
В зависимости от измеряемой величины различают следующие приборы:
манометры – для измерения избыточных давлений;
вакуумметры – для измерения разрежения мановакуумметры – для измерения избыточных давлений;
напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений (до нескольких кПа);
дифференциальные манометры (дифманометры) – для измерения перепадов (разности) давлений.
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 380;