я, необхідно температуру вільних кінців термопари підтримувати однаковою і незмінною. p align="justify"> Виникнення термотока або термоЕРС в сучасній фізиці пояснюється тим, що різні метали мають різною роботою виходу електронів і тому при зіткненні двох різнорідних металів виникає контактна різниця потенціалів. Крім того, при відмінності температур кінців провідників у них виникає дифузія електронів, що приводить до виникнення різниці потенціалів на кінцях. Таким чином, обидва зазначених чинника - контактна різниця потенціалів і дифузія електронів - є складовими результуючої термоЕРС ланцюга, значення якої залежить в підсумку від природи термоелектродов і різниці температур спаїв ТЕП. p align="justify"> Для зручності стабілізації температури вільних кінців термопару іноді подовжують за допомогою так званих подовжувальних проводів, виконаних або з відповідних термоелектродних матеріалів, або з спеціально підібраних матеріалів, більш дешевих, ніж електродні, і задовольняють умові термоелектричної ідентичності з основною термопарою в діапазоні можливих температур вільних кінців (зазвичай від 0 до 100 В° С). Інакше кажучи, подовжувальні дроти повинні мати у зазначеному інтервалі температур таку ж залежність термоЕРС від температури, що й у основної термопари. p align="justify"> Для запобігання від механічних пошкодженні і шкідливого впливу об'єкта вимірювання термоелектроди перетворювача поміщають в захисну арматуру.
На рис. 10.8, а показано пристрій стандартного термоелектричного термометра. У жорсткій захисній гільзі 1 розташовані термоелектроди 3 з надітими на них ізоляційними бусами 4. Спай 2 стосується дна захисної гільзи або може бути ізольований від нього за допомогою керамічного наконечника. До термоелектродов в голівці 8 гвинтами 6 на розетці 5 під'єднуються подовжувальні дроти 7. Захисна гільза з вмістом вводиться в об'єкт вимірювання і кріпиться на ньому за допомогою штуцера 9. Для забезпечення надійного контакту спай 2 виготовляють зварюванням, рідше пайкою або скручуванням (для високотемпературних ТЕП). br/>В
Малюнок 10.8
Захисну гільзу 1 виконують у вигляді циліндричної або конічної трубки з газонепроникних матеріалів діаметром приблизно 15-25 мм і довжиною залежно від потреби об'єкта вимірювання від 100 до 2500 - 3500 мм. Матеріалом для захисної гільзи зазвичай служать різні сталі. Для більш високих температур використовуються гільзи з тугоплавких сполук, а також кварц і фарфор. Діаметр термоелектродов становить 2-3 мм, крім термоелектродов платинової групи, діаметр яких 0,5 мм, що пов'язано з їх високою вартістю. Стандартні ТЕП випускають одинарними, подвійними і поверхневими - для вимірювання температури стінок об'єкта, коли доступ всередину об'єкта скрутний або неможливий. p align="justify"> В даний час широке застосування знаходять термоелектричні термометри кабельного типу (рис. 10.8, б, в).
У тонкостінної оболонці 1 розміщені термоелектроди 3, ізольовані один від одного, а також від стінки оболонки термостійким керамічним порошком 4. Робочий спай 2 може мати контакт з оболонкою (рис. 10.5, б) або ізолюється від неї (рис. 10.8, в). Оболонку виконують з високолегованої нержавіючої сталі з зовнішнім діаметром 0,5-6 мм, довжиною 10-30 м. Завдяки зазначеним розмірам кабельні термоелектричні термометри є досить гнучкими при достатньої механічної міцності. Випускаються хромель-алюмелеві і хромель-копелеві кабельні термометри можна використовувати в інтервалі температур від -50 до 300 В° С при тиску в 40 МПа. Всередину оболонки кабелю поміщені від одного до трьох ТЕП. p align="justify"> У табл.10.2 наведені характеристики термопар відповідно до ГОСТ 6616-74. Для вимірювання високих температур використовують термопари типів ТПП, ТПР і ТВР. Термопари з благородних металів (ТПП і ТПР) застосовують при вимірах з підвищеною точністю. br/>
Таблиця 10.2 - Характеристики стандартних термопар
Тип термопариМатеріали електродів термопарТермоЕДС (при tр.к. = 100 0С, tс.к. = 0 0С), мВВерхній межа вимірюваної (10% родію) - платіна0, 6413001600ТПРПлатінородій (30% родію) - платинородій (6% родію) 13,81 (при tр.к = 1800 0С) 16001800ТХАХромель (90% Ni +10% Cr) - алюмель (94,83% Ni + 2% Al + 2% Mn + 1% Si + 0.17 Fe) +4,1010001300 ТХКХромель - копель (56% Cu + 44% Ni) 6,90600800 ТВРВольфрамреній (5% ренію)-вольфрамреній (20% ренію) +1,3322002500
Основний недолік термопар - значна інерційність (у звичайній арматурі показник теплової інерції становить кілька хвилин). В даний час відомі конструкції малоінерційних термопар, у яких показник теплової інерції становить не більше 5 с. p align="justify"> Термоелектричні термометри складаються з термоелектричного перетворювача (термопари) і електровимірювального приладу (мілівольтметри або компенсатора).
Показання мілівольтметри пр...
