1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
1.1 Термоперетворювачі опору (ТС) і термоелектричні перетворювачі (ТП). Типи НСХ. Конструкція ТЗ та ТП, особливості застосування
Температурою називають фізичну величину, що характеризує ступінь нагретости тіла. Це поняття пов'язано зі здатністю тіла з більш високою температурою передавати свою теплоту тілу з більш низькою температурою до тих пір, поки їх температура не зрівняються. Одночасно із зміною температури тіл змінюються і їх фізичні властивості. p> Прилади для вимірювання температури класифікують залежно від того, який метод вимірювання покладений в основу їх конструкції: контактний (метод безпосереднього дотику вимірювального приладу з вимірюваним середовищем) і неконтактний (Метод, заснований на розташуванні вимірювального приладу на відстані від вимірюваного середовища).
До приладам, заснованим на контактному методі вимірювань, відносять рідинні скляні термометри, термометри розширення твердих тіл, манометричні термометри, термоелектричні термометри (термопари), термоперетворювачі (Термометри) опору. Для цілей автоматизації застосовні тільки два останні види термометрів.
Термоелектричні термометри (термопари) є первинними перетворювачами, вихідний сигнал яких вимірюють магнітоелектричними Мілівольтметри або автоматичними потенціометрами.
Термоелектричні перетворювачі призначені для безперервного вимірювання температури різних робочих середовищ (газ, пара, вода, сипучі матеріали, хімічні реагенти), використовуваних в об'єктах народного господарства і неагресивних до матеріалу захисної арматури термоперетворювачів. Термоперетворювачі відносяться до виробам загальнопромислового застосування і призначені для роботи в макрокліматіческіх районах з помірним, холодним і жарким кліматом.
Термоелектричний термометр, найпростіша ланцюг якого показана на малюнку 1, а, являє собою чутливий елемент, виконаний у вигляді двох провідників з різних металів (або напівпровідників) зі спаяними кінцями. Сутність термоелектричного ефекту полягає в тому, що в місці з'єднання двох провідників з різних металів виникає електрорушійна сила, звана термоелектрорушійної (скорочено термо-ЕРС).
Термо-ЕРС залежить від матеріалу провідників А і Б, складових термоелектричний термометр, а також від температури холодного спаю, званого вільним кінцем - 1. Вільний кінець термоелектричного термометра повинен знаходитися в зоні постійної температури, має визначене (відоме) значення. При цьому умови термо-ЕРС термоелектричного термометра, а значить, і показання вимірювального приладу будуть залежати тільки від температури робочого кінця - 2 . Фактично вільний кінець термоелектричного термометра, як правило, знаходиться в зоні змінної температури, тому в якості сполучних застосовують так звані компенсаційні проводи, що дозволяють перенести вільний кінець в зону з постійною відомої температурою.
Термо-ЕРС термоелектричного перетворювача не зміниться, якщо в його ланцюг буде включений третій провідник або вимірювальний прилад і температура місць його під'єднання буде однаковою. Вимірювальний прилад (або третій провідник) може включатися або в вільні кінці, або в термоелектродов.
Для запобігання від пошкоджень термоелектричні термометри укладають в захисну арматуру (рис. 1, б).
Термоелектричні термометри мають стабільну характеристику: термо-ЕДС, розвивається ними, стандартизована, що робить термоелектричні термометри взаємозамінними.
Сучасні засоби мікроелектроніки дозволяють сигнали від термопар не тільки підсилювати до нормального рівня, але і оцифровувати. br/>В
1 - вільний кінець; 2 - робочий кінець; 3 - Термоелемент; 4 - жаротривкий наконечник; 5 - металевий чохол; 6 - порцелянові ізолятори; 7 - головка термометра з затискачами; А, Б - провідники з різних металів
Рисунок 1 - Найпростіша термоелектрична ланцюг (а) і загальний вигляд термоелектричного термометра (6)
Передбачено виготовлення п'яти типів термоелектричних термометрів: вольфрамреній (5% ренію) - Вольфрамренієвих (20% ренію) типу ТВР; платинородій - платинові типу ТПП; платинородій (30% родію) - платинородієві (6% родію) типу ТПР; хромель-алюмелеві типу ТХА; хромель-копелеві типу ТХК. Крім того, промисловість виготовляє нестандартні вольфраммолібденовие термоелектричні термометри типу ВМ.
Верхній межа температур, вимірюваних термоелектричними термометрами, залежить від їх типу. Так, термометр ТВР застосовують для вимірювання температур до 2200 В° С, ТВП - до 1300, ТПР - до 1600, ТХА - до 1000, ТХК - до 600 В° С.
Термоперетворювачі опору (термометри опору) широко застосовують у всіх галузях промисловості для вимірювання температури в трубопроводах, технологічному обладнанні, електричних обертових машинах, нагрівальних печах, а також у виробничих приміщеннях.
Дія термоперетворювачів опору грунтується на властивості вживаних в них провідни...
