- •Меняев к.В. Измерение температуры термоэлектрическим методом
- •1. Основы теории термоэлекрических термомеров
- •2. Включение измерительного прибора в цепь термоэлектрического термометра
- •3. Поправка на температуру свободных концов термоэлектрического термомера
- •4. Термоэлектрические термометры: материалы, изготовление
- •5. Удлиняющие термоэлектрические провода
- •6. Порядок выполнения работы
- •7. Содержание отчета
- •8. Вопросы для проработки
- •Константин Викторович Меняев измерение температуры термоэлектрическим методом
8. Вопросы для проработки
8.1. На чем основан термоэлектрический метод измерения температуры?
8.2. Какова природа возникновения термоЭДС в термоэлектрическом термометре?
8.3. При каких условиях в термоэлектрическом термометре возникает термоток?
8.4. Вывести основное уравнение термоэлектрического термометра.
8.5. Каковы достоинства и недостатки термоэлектрических термометров?
8.6. Что такое номинальная статическая характеристика термоэлектрического термометра?
8.7. Как включается измерительный прибор в цепь термоэлектрического термометра?
8.8. для чего и как вводится поправка на температуру свободных концов термоэлектрического термометра?
8.9. Каковы требования к материалам для изготовления термоэлектрических термометров?
8.10. Как разделяются термоэлектрические термометры по характеру термоэлектродных материалов? Каковы способности каждой из групп?
8.11. Какие типы термоэлектрических термометров наиболее широко применяются в энергетике? Дать их краткую характеристику.
8.12. Каковы способы изготовления рабочего конца термоэлектрического термометра?
8.13. Каково назначение удлиняющих термоэлектродных проводов? Требования к материалам, особенности подключения к термоэлектрическому термометру?
ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ
Усынин, Ю. С.Теория автоматического управления: учеб. пособие/ Ю.С. Усынин. - Челябинск: ЮУрГУ, 2010 – 174 с., 20 экз.
Раннев, Г. Г. Методы и средства измерений: учебник / Г.Г. Раннев, А.П. Тарасенко, 5-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. – 331 с., 20 экз.
Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-344 с., 2 экз.
Иванова Г.М. и др. Тегхлотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов/Г.М.Иванова, Н.д.Кузнецов, В.С.Чистяков.-М.: Энергоатомиздат, 1984.-.С.24-35.
Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». 3-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1978.-С.86-120.
Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: Учебник для техникумов. 5-е изд., перераб., доп.-М.: Энергия, 1979.-С.85-108.
Фурсов И.Д. Методические указания по выполнению текстовых и графических документов студентами специальности 101300 на кафедре «Котло- и реакторостроение»/ Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2006.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Протокол измерений
Дата__________________
Температура свободных концов термопары_________°С
Атмосферное давление_______мм.рт.ст. (______Па)
Тип термо-пары |
Рабо -чая жид-кость |
Тип потенцио-мера |
Показания прибора, мВ (°С, кОм) |
Температура рабочей жидкости, °С |
Погреш-ность измере- ния темпе-ратуры, % (°С) |
Таблич-ное значение темпе-ратуры кипения, °С |
Приме-чания |
ТХК |
|
|
начальные |
начальное |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
… |
… |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
конечные |
конечное |
|
|
|
ТХА |
|
|
начальные |
начальное |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
… |
… |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
конечные |
конечное |
|
|
|
ТСП |
|
|
начальные |
начальное |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
… |
… |
|
|
|
|
|
|
промежуточные |
промежуточное |
|
|
|
|
|
|
конечные |
конечное |
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Номинальная статическая характеристика преобразования ХК
Температура рабочего конца, °С |
ТермоЭДС, мВ, для температуры, °С |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0 |
0 |
0,063 |
0,127 |
0,190 |
0,254 |
0,318 |
0,381 |
0,445 |
0,509 |
0,574 |
1 19 0 |
0,638 |
0,702 |
0,767 |
0,832 |
0,896 |
0,961 |
1,026 |
1,091 |
1,157 |
1,222 |
20 |
1,287 |
1,353 |
1,418 |
1,484 |
1,550 |
1,616 |
1,682 |
1,748 |
1,815 |
1,881 |
30 |
1,947 |
2,014 |
2,081 |
2,148 |
2,214 |
2,282 |
2,349 |
2,416 |
2,483 |
2,551 |
40 |
2,618 |
2,686 |
2,753 |
2,281 |
2,889 |
2,957 |
3,025 |
3,094 |
3,162 |
3,230 |
50 |
3,299 |
3,367 |
3,436 |
3,505 |
3,574 |
3,643 |
3,712 |
3,781 |
3,850 |
3,920 |
60 |
3,989 |
4,059 |
4,128 |
4,198 |
4,268 |
4,338 |
4,408 |
4,478 |
4,548 |
4,619 |
70 |
4,689 |
4,760 |
4,830 |
4,901 |
4,972 |
5,042 |
5,113 |
5,184 |
5,255 |
5,327 |
80 |
5,398 |
5,469 |
5,541 |
5,612 |
5,684 |
5,756 |
5,828 |
5,899 |
5,971 |
6,043 |
90 |
6,116 |
6,188 |
6,260 |
6,333 |
6,405 |
6,478 |
6,550 |
6,623 |
6,696 |
6,769 |
100 |
6,842 |
6,915 |
6,988 |
7,061 |
7,135 |
7,208 |
7,281 |
7,355 |
7,429 |
7,502 |
110 |
7,576 |
7,650 |
7,724 |
7,798 |
7,872 |
7,946 |
8,021 |
8,095 |
8,169 |
8,244 |
120 |
8,318 |
8,393 |
8,468 |
8,543 |
8,618 |
8,693 |
8,768 |
8,843 |
8,918 |
8,993 |
Номинальная статическая характеристика преобразования ХА
Температура рабочего конца, °С |
ТермоЭДС, мВ, для температуры, °С |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0 |
0 |
0,039 |
0,079 |
0,119 |
0,158 |
0,198 |
0,238 |
0,277 |
0,317 |
0,357 |
10 |
0,397 |
0,437 |
0,477 |
0,517 |
0,557 |
0,597 |
0,637 |
0,677 |
0,718 |
0,758 |
20 |
0,798 |
0,838 |
0,879 |
0,919 |
0,960 |
1,000 |
1,041 |
1,081 |
1,122 |
1,162 |
3 20 0 |
1,203 |
1,244 |
1,285 |
1,325 |
1,366 |
1,407 |
1,448 |
1,489 |
1,529 |
1,570 |
40 |
1,611 |
1,652 |
1,693 |
1,734 |
1,776 |
1,817 |
1,858 |
1,899 |
1,940 |
1,981 |
50 |
2,022 |
2,064 |
2,105 |
2,146 |
2,188 |
2,229 |
2,270 |
2,312 |
2,353 |
2,394 |
60 |
2,436 |
2,477 |
2,519 |
2,560 |
2,601 |
2,643 |
2,684 |
2,726 |
2,767 |
2,809 |
70 |
2,850 |
2,892 |
2,933 |
2,975 |
3,016 |
3,058 |
3,100 |
3,141 |
3,183 |
3,224 |
80 |
3,266 |
3,307 |
3,349 |
3,380 |
3,432 |
3,473 |
3,515 |
3,556 |
3,598 |
3,639 |
90 |
3,681 |
3,722 |
3,764 |
3,805 |
3,847 |
3,888 |
3,390 |
3,971 |
4,012 |
4,054 |
100 |
4,095 |
4,137 |
4,178 |
4,219 |
4,261 |
4,302 |
4,343 |
4,384 |
4,426 |
4,467 |
110 |
4,508 |
4,549 |
4,590 |
4,632 |
4,673 |
4,714 |
4,755 |
4,796 |
4,837 |
4,878 |
120 |
4,919 |
4,960 |
5,001 |
5,042 |
5,083 |
5,124 |
5,164 |
5,205 |
5,249 |
5,287 |
ПРИЛОЕНИЕ В
Стандартные термоэлектрические термометры с металлическими термоэлектродами
Обозначение типов термометров |
Наименование материалов термоэлектродов |
Градуировка |
Диапазон измерений при длительном применении, °С |
Допускаемый предел измерений при кратковременном применении, °С |
ТПП |
Платинородий (10% Rh) - платина |
ПП |
0 - 1300 |
1600 |
Т 21 ПР |
Платинородий (30% Rh) - платинородий (6% Rh) |
ПР 30/6 |
300 – 1600 |
1800 |
ТВР |
Вольфрамрений (5% Re) - вольфрамрений (20% Re) |
ВР 5/20 |
0 - 2200 |
2500 |
ТХА |
Хромель - алюмель |
ХА |
-200 – 1000 |
1300 |
ТХК |
Хромель - копель |
ХК |
-200 - 600 |
800 |
Примечания:
Под длительным применением термоэлектрического термометра понимается его работа в течение нескольких сотен часов, при этом изменение первоначальной градуировки не должны превышать 1 %.
Под кратковременным применением термоэлектрического термометра понимается работа его в течение нескольких десятков часов, при этом изменения первоначальной градуировки не должны превышать 1 %.
Пределы допустимых основных погрешностей термоэлектрических термометров
при температуре свободных концов 0 °С (ГОСТ 3044-74)
Обозначение типов термометров |
Обозначение градуировки |
Интервал температур, °С |
Предел допустимых основных погрешностей, мВ |
ТПП |
ПП |
0 - 300 |
ΔЕт=0,01 |
Свыше 300 - 1600 |
ΔЕт=0,01+2,5*10-5(t - 300) |
||
ТПР |
ПР 30/6 |
Свыше 300 – 1600 |
ΔЕт=0,01+3,3*10-5(t - 300) |
Т 22 ВР |
ВР 5/20 |
0 - 1000 |
ΔЕт=0,08 |
Свыше 1000 - 1800 |
ΔЕт=0,08+4,0*10-5(t - 1000) |
||
ТХА |
ХА |
-50 – 300 |
ΔЕт=0,16 |
Свыше 300 - 1300 |
ΔЕт=0,16+2,0*10-4(t - 300) |
||
ТХК |
ХК |
-50 – 300 |
ΔЕт=0,20 |
Свыше 300 - 800 |
ΔЕт=0,20+6,0*10-4(t - 300) |
Примечание: t – температура рабочего конца термоэлектрического термометра
Основные технические характеристики стандартных удлиняющих термоэлектрических проводов
Тип термо- электри- ческого термометра |
Термоэлектродные провода |
Обозначение проводов |
ТермоЭДС в паре между жилами при температуре рабочего конца 100 °С и свободных концов 0 °С, мВ |
Допускаемое отклонение значения термоЭДС, мВ |
|||
положительный |
отрицательный |
||||||
материал |
цвет оплетки |
материал |
цвет оплетки |
||||
Т 23 ХК |
Хромель |
Фиоле-товый |
Копель |
Желтый (белый) |
ХК |
6,95 |
± 0,20 |
ТХА |
Медь |
Красный |
Констан-тан |
Коричне-вый |
М |
4,10 |
± 0,15 |
ТПП |
Медь |
Красный |
Сплав ТП (99,4% Cu + +0,6%Ni) |
Зеленый |
ПП |
0,64 |
± 0,03 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Зависимость сопротивления стандартных термометров общего назначения от температуры
Температура t, (°С) |
Сопротивление R, (Ом) |
0 |
46,00 |
50 |
55,06 |
100 |
63,99 |
150 |
72,78 |
