2015-07-21
5530
Пирометрические милливольтметры являются электроизмерительными приборами магнитоэлектрической системы. В технологическом контроле приборы магнитоэлектрической системы применяются в качестве вторичных приборов к датчикам, преобразующим отклонения различных параметров в изменения электрического напряжения постоянного тока.
Пирометрические милливольтметры в комплекте с термопарами или с телескопом радиационного пирометра предназначены для измерения температуры, а в комплекте с датчиком электрического газоанализатора – для измерения состава газа.
Принцип действия пирометрического милливольтметра можно объяснить при помощи рис.2.2.1.
Сильный постоянный магнит 1 создает магнитное поле, а проводником является рамка 2, состоящая из витков тонкой изолированной медной проволоки. Рамка 2 укреплена на осях между полюсами постоянного магнита 1 и может свободно поворачиваться в узком кольцевом воздушном зазоре, образованном полюсными наконечниками магнита 3 и концентрически установленным железным сердечником 4. К рамке прикреплена стрелка. Напряжение от термопары подводят к рамке через спиральные пружины 5, которые служат одновременно для создания противодействующего момента.
Рис. 2.2.1. Принципиальная схема пирометрического милливольтметра
Вращающий момент Мвр, возникающий в рамке, будет пропорционален напряженности Н магнитного поля в зазоре между полюсными наконечниками и железным сердечником, активной длине проводника L ширине b и числу витков n рамки, а также силе тока I:
| Мвр = Н∙b∙J∙L∙n | (2.2.1) |
| Мвр = К∙I | (2.2.2) |
где
| К = Н ∙ b ∙ L ∙ n =const | (2.2.3) |
Противодействующий момент, создаваемый пружинами, пропорционален углу поворота рамки:
| Мпр = c ∙j | (2.2.4) |
При достижении рамкой равновесного положения моменты уравновешиваются:
| Мвр = Мпр, К ∙ I = c ∙ j | (2.2.5) |
или
| j =(K/C) ∙ I | (2.2.6) |
| K/C=K1 | (2.2.7) |
| j= K1 ∙ I | (2.2.8) |
Следовательно, угол поворота подвижной системы пропорционален току в рамке. Это значит, что прибор имеет равномерную шкалу.
Согласно закону Ома ток цепи пирометра определяется:
| I = ET/RT | (2.2.9) |
| I = ET/Rвн +Rвн+Rм | (2.2.10) |
где
| Rвн = Rт + Rпр | (2.2.11) |
| Rм = Rр+ Rд | (2.2.12) |
где:
ЕТ - э.д.с., развиваемая термопарой;
Rт - сопротивление термоэлектродов термопары;
Rпр - сопротивление соединительных проводов;
Rм - внутреннее сопротивление милливольтметра;
Rр - сопротивление рамки;
RД - добавочное манганиновое сопротивление.
Rвн - внешнее сопротивление.
