Термоэлектрический преобразователь.

Микропроцессорная система автоматического регулирования и регистрации физических параметров технологического процесса

Компоненты системы.

Структурная схема системы регулирования.

Система регулирования и регистрации температуры, включает в себя комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих вести контроль, наблюдение и архивирование показаний контроллеров на удаленных объектах.

Система регулирования и регистрации построена на базе электронных контроллеров, разработанных АОЗТ « ТЭРА» (рис.1) и содержит:

- термопару типа К (хромель-алюмель);

- двухканальный регулятор температуры РТ-АТИВП-УНИВП-RS;

- усилитель мощности УМ 10/16- АС1- 9... 12В- 800 В- F18- 60

- адаптер RS-485/232 для подключения регулятора к ПК ;

- ПК на базе процессора Intel Celeron 1000;

- программное обеспечение регистрации экспериментальных данных.

ТХА – термопара; РТ – регулятор температуры двухканальный; УМ – усилитель мощности симисторный; RS485/232 – преобразователь интерфейса; ПК – персональный компьютер.

Рис. 1. Схема системы регулирования и регистрации температуры:

Термоэлектрический преобразователь.

Термоэлектрический преобразователь – термопара типа К (хромель-алюмель). Принцип действия термопары основан на эффекте Зеебека, иначе термоэдс. Когда концы проводника находятся при разных температурах, между ними возникает разность потенциалов, пропорциональная разности температур, коэффициент пропорциональности называют коэффициент термоэдс. У разных металлов коэффициент термоэдс разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников будет различная. Помещая спай из металлов с отличными коэффициентами термоэдс в среду с температурой Т1 мы получим напряжение между противоположными контактами находящимися при другой температуре Т2, которое будет пропорционально разности температур Т1 и Т2 (см. рис.2).

Рис.2. Принципиальная схема включения термопары.

Рис.3. – Термопара хромель-алюмель с неизолированным спаем.

Номинальная статическая характеристика термопары хромель-алюмель по ГОСТ 6616-94. Самая распространенная в промышленности и научных исследованиях термопара. применяется для измерения температур в окислительных и восстановительных средах в диапазоне температур от -300 до 1100°С. Имеет практически линейную термоэлектрическую характеристику (характеристику преобразования) и чувствительность порядка 40мкВ/°С. Устойчива в условиях реакторного облучения. Недостатком термопары является нестабильность термоэдс, не позволяющая выполнять измерения с высокой точностью.

В соответствии с ГОСТ 6616-94 предел абсолютной допускаемой погрешности термометров с термопарами хромель-алюмель может составлять 4-10°С.

Электроды термопары – хромель и алюмель представляют собой сплавы на основе никеля с добавками легирующих металлов и неметаллов, улучшающих технологичность, жаростойкость, жаропрочность и облегчающих регулирование термоэдс (C, Mn, Si, Mg, Zr, Nb, Co).