2015-06-10
932
Термоэлектрические термометры состоят из термоэлектрического преобразователя (термопары) и электроизмерительного прибора. На рисунке 4 изображена схема данного типа термометра.
Рисунок 4. Термоэлектрический термометр
На этой схеме УП и СП удлинительные и соединительные провода. Показания миливольтметра описываются формулой:
,
где ЕТП – ЭДС термопары;
RВШ=RТП +RПР+RУ – внешнее сопротивление.
Из формулы видно, что при постоянстве RВШ и RMV показания миливольтметра определяются значением ЭДС термопары. Шкала прибора градуируется в градусах с указанием типа термопары и выбранного значения внешнего сопротивления. Для подгонки внешнего сопротивления до значения, при котором производилась градуировка (0,6; 5; 15; 25 Ом), используют уравнительный резистор RУ.
В этих термометрах погрешность измерений вызывается изменением сопротивлений термопары и проводов. Сопротивление термопары изменяется от глубины погружения термопары, т.е. соотношения холодной и нагретой части термопары.
|
|
|
Изменения температурных условий вызывает изменение сопротивления проводов и подвижной катушки измерительного механизма. Изменение температуры свободных концов приводит к изменению показаний миливольтметра. Для устранения этих погрешностей применяют различные способы введения поправок.
Рисунок 5. Термоэлектрический термометр с автоматическим вводом поправки на изменение температуры свободных концов термопары
На рисунке 5 представлена схема термометра с автоматическим введением поправки.
Резистор R1 выполнен из меди и находятся в зоне свободных концов термопары, резисторы R2, R3 и R4 – выполнены из манганина. Чувствительность моста регулируется сопротивлением R5. Параметры моста подобраны так, что изменение термоЭДС от конкретной температуры свободных концов компенсируется напряжением снимаемым с моста.
Для изготовления термопар применяются специальные сплавы, указанные в таблице 5.
Таблица 5
| Тип термо-пары | Материалы электродов термопар | Термо-ЭДС (При tрк=100°С, tск=0°С), мВ | Верхний предел измеряемой температуры, °С | |
| Длительно | Кратковременно | |||
| ТПП | Платинородий (10% родия) – платина | 0,64 | ||
| ТПР | Платинородий (30% родия) – платинородий (6% родия) | 13,81 (при tрк=1800 °С) | ||
| ТХА | Хромель (90% Ni+10% Cr) – алюмель (94,83% Ni+2% Al+2% Mn +1%Si +0,17%Fe) | 4,10 | ||
| ТХК | Хромель – копель (56% Cu + 44% Ni) | 6,90 | ||
| ТВР | Вольфрамрений (5% рения) – вольфрамрений (20% рения) | 1,33 | ||
| Примечание. tрк – температура рабочего конца; tск – температура свободных концов. |
