м в реєструючий прилад 7.Преімуществом такий термопари є безперервність і стійкість сигналу. [2]
Рисунок 8 - Схема вимірювання температури в зоні шліфування з термоелектрода
. 4 Контроль температури робочого простору методичної печі
Термопари широко застосовують для вимірювання температури різних об'єктів, а також в автоматизованих системах управління і контролю. Вимірювання температур за допомогою термопар набуло широкого поширення через надійної конструкції датчика, можливості працювати в широкому діапазоні температур і дешевизни.
Широкому застосуванню термопари зобов'язані в першу чергу своїй простоті, зручності монтажу, можливості вимірювання локальної температури.
Вони набагато більш лінійні, ніж багато інших датчики, а їх нелінійність на сьогоднішній день добре вивчена і описана в спеціальній літературі. До числа достоїнств термопар відносяться також мала інерційність, можливість вимірювання малих різниць температур. Термопари незамінні при вимірі високих температур (аж до 2200 ° С) в агресивних середовищах. Термопари можуть забезпечувати високу точність вимірювання температури на рівні ± 0,01 ° С. Вони виробляють на виході термоЕРС в діапазоні від мікровольт до мілівольт, однак вимагають стабільного підсилення для подальшої обробки.
Таблиця 3 - Градуювання термопар
Тип термопариБуквенное обознач. НСХ * Матеріал термоелектродовКоеффіціент термоЕРС, мкв/° С (у діапазоні температур, ° С) Діапазон робочих температур, ° СположітельногоОтріцательногоТХАКСплав хромель (90,5% Ni + 9,5% Сr) Сплав алюмель (94,5% Ni + 5,5 % Al, Si, Mn, Co) 35-42 (0-1300) від - 200 до + 1200ТХКнЕСплав хромель (90,5% Ni + 9,5% Сr) Сплав константан (55% Сu + 45% Ni, Mn, Fe) 59-81 (0-600) від - 200 до + 700ТХКLСплав хромель (90,5% Ni + 9,5% Сr) Сплав копель (56% Сі + 44% Ni} 64-88 (0-600) від- 200 до + 600ТПП13RСплав платина-родій (87% Pt + 13% Rh) платина (Pt) 10-14 (600-1600) від 0 до + 1300ТПП10SСплав платина-родій (87% Pt - 13% Rh) платина (Pt) 10-14 (600-1600) від 0 до + 1300ТПРВСплав платина-родій (70% Pt - 30% Rh} Сплав платина-родій (94% Pt - 6% Rh) 10-14 (1000-1800) від 600 до + 1700ТВРА - 1 А - 2 А - 3Сплав вольфрам-реній (95% W - 5% Re) Сплав вольфрам-реній (80% W - 20% Re) 14-7 (1300-2500) від 0 до +2200 від 0 до +1800 від 0 до +1800
Примітка: НСХ - номінальні статичні характеристики перетворення за міжнародною класифікацією ТСС.
Термопари відносяться до класу термоелектричних перетворювачів, принцип дії яких заснований на явищі Зеєбека: якщо спаї двох різнорідних металів, що утворюють замкнутий електричний ланцюг, мають неоднакову температуру (Т не дорівнює Т2), то в ланцюзі протікає електричний струм (малюнок 1). Зміна знака у різниці температур спаїв супроводжується зміною напрямку струму.
Рисунок 9 - Явище Зеєбека
Під термоелектричним ефектом розуміється генерування термоелектрорушійної сили (термоЕРС), що виникає через різницю температур між двома з'єднаннями різних металів і сплавів.
Таким чином, термопара може утворювати пристрій (або його частина), що використовує термоелектричний ефект для вимірювання температури. У поєднанні з електровимірюваннях приладом термопара утворює термоелектричний термометр. Вимірювальний прилад або електронну вимірювальну систему підключають або до кінців термоелектродів (малюнок 10, а), або в розрив одного з них (малюнок 10, б).
Малюнок 10 (а, б) - Підключення термопари до вимірювального приладу
У місцях підключення провідників термопари до вимірювальної системи виникають додаткові термоЕРС. В результаті їх дії на вхід вимірювальної системи фактично надходить сума сигналів від робочої термопари і від «термопар», що виникли в місцях підключення (малюнок 11).
Малюнок 11 - Принцип роботи термопари
Існують різні способи уникнути цього ефекту. Найочевиднішим з них є підтримання температури холодного спаю постійною.
На практиці при вимірюванні температур широко використовується техніка «компенсації холодного спаю»: температура холодного спаю вимірюється іншим датчиком температури, а потім величина термоЕРС холодного спаю програмно або апаратно віднімається з сигналу термопари (малюнок 12). Місця підключення термопари до вимірювальної системи повинні мати однакову температуру, тобто перебувати в ізотермальной зоні. Крім того, у схемі з компенсацією холодного спаю в цій же зоні повинен знаходитися і датчик температури холодного спаю. Розробник повинен враховувати ці вимоги при конструюванні вимірювальної системи.
Ма...
