Білет №6. Питання №2 Манометричні термометри: принцип дії, устрій, основні технічні характеристики.

Принцип дії манометричних термометрів грунтується на механічному пе­реміщенні пругкого чутливого елемента в замкненій герметичній системі від зміни або тиску газу, або зміни об’єму рідини, або зміни тиску насиченої пари в залежності від вимірюваної температури.

Манометричний термометр (рис.4. 11) складається із: гермобалона 1, який розміщується в об’єкті вимірювання; капілярної трубки 2 довжиною до 60 м і внутрішнім діаметром 0,1- 0,5 мм з захисним металорукавом та манометрич­ного приладу, який складається із чутливого елементу в вигляді трубчатої пружини 3 овального перерізу (одно або багато виткової, остання може бути спіралевидної чи гелікоїдальної форми, а замість трубчатої пружини може ви­користовуватись і сильфон); передавального механізму, який в свою чергу складається з біметалевого термокомненсуючого новідка 8, зубчатого сек­тору 7, та шестерні 6, на якій закріплена стрілка 1 та шкали 5.

Під впливом температури тиск термометричної речовини в термобалоні 1 збільшується і передається по капіляру 2, монометричній пружині 3, яка під ді­єю тиску розкручується і її вільний кінець через иовідок 5 і кінематичну схему переміщує стрілку 4 чи перо самописця.

Термобалон 1 виготовляють із корозієстійкої сталі, а капіляр 2 - із сталь­ної чи мідної трубки внутрішнім діаметром в межах 0,15- 0,5 мм..

Залежно від термометричної речовини термометри бувають газові, рідинні та парорідинні для різних меж вимірювання. Довжина капіляру штатна: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; і 40(60)м і від неї залежить основна похибка вимірювання. Чим менше довжина капіляра і менший діапазон вимірювання, тим менше ос­новна похибка.

Білет №7. Питання №1 Термоелектричні термометри: принцип дії, устрій. Стандартні градуїровки тпт.

Принцип дії термоелектричних термометрів (термопар) грунтується на ефекті виникнення електрорушійної сили (ЕРС) в замкнутому ланцюгу, який складається із різнорідних провідників А і В, при умові, що місця їхніх з’єднань мають різну температуру. Ефект був відкритий російським вче­ним Епінусом та німцем Зеебеком і пояснюється тим, що виникнення ЕРС (або її ще називають контактною різницею потенціалів) пов’язане з вільними елект­ронами в металах, які переміщуються з металу, де їх концентрація більша, в ме­тал, у якого концентрація електронів менша.

Значення цієї ЕРС, яку називають термоелектрорушійною силою (ТЕРС) і зображують як Е(t_Х, t₀), залежить:

• від матеріалу провідників, що з’єднані;

• від різниці температур місць з’єднань провідників (дротів ): t_Х - температура робочого (гарячого) спаю, який розміщується в об’єкті, температуру якого ви­мірюють, та t₀ - температури холодного спаю ( вільних кінців ), що виведені ззовні з об’єкту і знаходиться в місці з постійною температурою.

Для виготовлення термопар можуть використовуватись будь-які метали, при умові наявності різної концентрації вільних електронів в них, але на практиці використовують матеріали, які забезпечують найбільш можливе значення ТЕРС. Значення такої ТЕРС можна виміряти , наприклад, мілівольтметром пос­тійного струму з достатньою чутливістю, який ввімкнений в розрив проводу В, або в розрив холодного спаю ланцюга. Найбільше розповсюджені наступні типи стандартних термопар (першим в запису вказується електрод з надлиш­ком електронів і який, після їхнього переміщення до другого електроду термопари, має позитивний заряд):

1. Платинородій. Діапазон вимірювання: -20...+ 1600°С. Розділяються на еталонні, зразкові робочі.

2. Платинородій (30% родію) - платинородієві (6% родію). Діапазон вимірювання: до 600 - 1800°С.

3. Хромель - алюмелеві. Хромель - сплав хрому та нікелю. Алюмель - сплав нікелю та алюмінію, марганецю, кремнію в сумі ~ 6%. Діапазон вимірювання:-50 + +1000°С. Хромель - комелеві. Коиель - сплав міді. Діапазон вимірювання: -200°С + +600°С.

4. Вольфрам реній — вольфрамренієві. Діапа­зон вимірювання: 0°С...+2300°С.

5. Залізо-консгатанові. Констатан - сплав Си та №. Діапазон вимірювання: -210 + + 1200°С.

6. Мідь-констатанові. Діапазон вимірювання: -270 + +400°С.

Білет №7. Питання №2 Електродна система рН - метра. Устрій вимірювального скляного електроду, принцип дії. Призначення допоміжного електроду і вимоги до нього.

Білет №8. Питання №1 Похибка вимірювань. Абсолютна та відносна, систематична та випадкова.

Похибка вимірювань – це відхилення результату вимірювання від істинного значення , яке визначається за формулою .

Абсолютна похибка х виражається в одиницях ФВ і є різницею вимірюваного і дійсного значення ФВ за як правило приймають показання більш точного приладу, точність якого повинна відповідати умові умова придатності зразкових приладів.

Відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини на відмітці шкали називається відносною похибкою. *100%

Приведена похибка показує точність приладу в усьому діапазоні вимірювання

діапазон вимірювання (кінцева та початкова).

Систематична похибка – складова загальної похибки вимірювань, яка залишається постійною або закономірно змінюється під час повторних вимірювання однієї і тієї ж величини.

Випадкова похибка — складова загальної похибки вимірювання, яка змінюється випадковим чином (як за знаком, так і за величиною) під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини.

Білет №8. Питання №2 Усунення впливу температури вільних кінців ТПТ на результат вимірювання. Термоелектродні провода: призначення. Основні типи термоелектродних проводів.

Білет №9. Питання №1 Основні причини виникнення і методика виключення з результатів вимірювання систематичних похибок.

Систематична похибка — складова загальної похибки вимірювання, яка залишається постійною або закономірно змінюється під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини.

Причинами виникнення систематичних похибок є:

відхилення параметрів реальних засобів вимірювань від розрахункових значень, передбачених схемою;

неврівноваженість деяких деталей засобів вимірювань відносно їх осі обертання;

пружна деформація деталей засобів вимірювань, які мають малу жорсткість, що призводить до додаткових переміщень;

похибки градуювання чи невеликий зсув шкали приладу;

неточність мір фізичних величин;

старіння матеріалів, із яких виготовлені засоби вимірювань;

відхилення значень впливних величин (температури, вологості повітря, напруженості зовнішніх електричних та магнітних полів тощо) під час вимірювання від їх значень під час градуювання засобів вимірювання.

Більшість систематичних похибок може бути виявлена та оцінена шляхом теоретичного аналізу властивостей об'єкта, умов вимірювання, особливостей методу, характеристик застосовуваних засобів вимірювань тощо. Звідси і найпоширеніший спосіб зменшення сумарної систематичної похибки — виявлення та за можливості усунення причин виникнення систематичних похибок.

Ефективним способом усунення систематичних похибок є застосування спеціальних методів вимірювання, тобто вилучення цих похибок безпосередньо в процесі вимірювання. Серед них найбільш універсальними є методи порівняння з мірою — метод заміщення або протиставлення. Вони дозволяють вилучити більшість систематичних похибок.