Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Допускаются отклонения реальных термо-э.д.с. от значений, приведенных в табл. 6, на величины, указанные в табл. 7.

Таблица 7
|Обозначение |Диапазон температур, °С |Наибольшее допустимое |
|градуировки | |отклонение термо- э. д. с.,|
| | |мВ |
|ПП-1 |От —20 до +300 |0,01 |
| |От +300 до +1600 |0,01 +2,5?10-5(? – 300) |
|ПР-30/6 |От +300 до +1800 |0,01 +3,3?10-6(? - 300) |
|ХА |От —50 до +300 |0,16 |
| |От +300 до +1300 |0,16+2,0. 10-4(? -300) |
|ХК |От —50 до +300 |0,20 |
| |От +300 до +800 |0,20+6,0?10-4(?-300) |

Конструкция термопары промышленного типа показана на рис. 11. Это термопара с термоэлектродами из неблагородных металлов, расположенными в составной защитной трубе с подвижным фланцем для ее крепления. Рабочий спай
1 термопары изолирован от трубы фарфоровым наконечником 2. Термоэлектроды изолированы бусами 4. Защитная труба состоит из рабочего 3 и нерабочего 6 участков. Передвижной фланец 5 крепится к трубе винтом. Головка термопары имеет литой корпус 7 с крышкой 11, закрепленной винтами 10; В головке укреплены фарфоровые колодки 8 (винтами 15) с «плавающими»
(незакрепленными) зажимами 12, которые позволяют термоэлектродам удлиняться под воздействием температуры без возникновения механических напряжений, ведущих к быстрому разрушению термоэлектродов. Термоэлектроды крепятся к этим зажимам винтами 13, а соединительные провода — винтами 14. Эти провода проходят через штуцер 9 с асбестовым уплотнением.

Основным вопросом при конструировании термопар промышленного типа является выбор материала защитной трубы (арматуры) и изоляции. Защитная арматура термопары должна оградить ее от воздействия горячих, химически агрессивных газов, быстро разрушающих термопару. Поэтому арматура должна быть газонепроницаемой, хорошо проводящей тепло, механически стойкой и жароупорной. Кроме того, при нагревании она не должна выделять газов или паров, вредных для термоэлектродов.

При температурах, не превышающих 600° С, обычно применяют стальные трубы без шва, при . Рис. 11 более высоких температурах . (до
1100° С)— защитные трубы из легированных сталей. Для уменьшения стоимости защитных труб их часто выполняют составными (сварными) из двух частей: рабочего участка трубы из нержавеющей стали и нерабочего из обычной стали.

Для термопар из благородных металлов часто применяют неметаллические трубы (кварцевые, фарфоровые и т. д.), однако такие трубы механически непрочны и дороги. Фарфоровые трубы надлежащего состава можно использовать при температурах до 1300— 1400°С.

Применяя защитные трубы из карбида кремния и графита, необходимо учитывать, что при нагревании они выделяют восстанавливающие газы; поэтому помещаемые в них термопары (особенно термопары на платиновой основе) должны быть защищены дополнительно газонепроницаемым чехлом.

В качестве изоляции термоэлектродов друг от друга применяют асбест до
300° С, кварцевые трубки или бусы до 1000° С, фарфоровые трубки или бусы до
1300—1400° С. Для лабораторных термопар, используемых при измерении низких температур, применяют также теплостойкую резину до 150° С, шелк до 100—120°
С, эмаль до 150—200 °С.

Промышленные проволочные терморезисторы (термометры сопротивления) выпускаются в России двух типов — платиновые (ТСП) и медные (ТСМ).
Характеристики их точности приведены в табл. 8.

Таблица 8
|Тип |Диапазон температур. °С |Класс |Формула для подсчета |
| | |ТОЧПОС1|погрешности (в Кельвинах) |
| | |И | |
|ТСП |От —200 до 0 От 0 до +650 |I |+ (0,15+3,0?103 |?|) |
| | | |± (0,15+4,5?103 ?) |
| |От —200 до 0 От 0 до +650 |II |± (0,30 + 4,5?10-3 |?|) |
| | | |± (0,30+6?10-3 ?) |
|ТСМ |От —50 до +180 |II |± (0,30+3,5?10-3|?|) |
| | |III |± (0,30 + 6,0?10-3 |?|) |

Конструктивно промышленные термометры сопротивления выполняются в виде чувствительных элементов, помещаемых в защитные корпуса. Чувствительный элемент для термометров ТСП представляет собой бифилярную платиновую спираль, укрепленную на слюдяном каркасе или в капиллярных керамических трубках, заполненных дополнительно керамическим порошком. Выводы для такого элемента обычно выполняются из серебряной проволоки или ленты. Для термометров ТСМ чувствительный элемент изготавливается в виде бифилярной или однопроводной катушки, намотанной бескаркасно или на пластмассовом каркасе.

Чувствительные элементы термометров, как правило, помещаются в тонкостенные металлические гильзы и герметизируются. Защитные корпуса термометров сопротивления обычно выполняются такими же, как и для термопар
(см. рис. 14-17), — в виде защитной трубы с резьбовым штуцером и головкой, к зажимам которой терморезистор может быть присоединен двумя, тремя или че

тырьмя выводами для того, чтобы можно было осуществить его включение в цепь двух-, трех- или четырехпроводной линией. Платиновые термометры могут в одном корпусе содержать два терморезистора, выходные величины которых используются в различных целях. Для специальных применений выпускаются также малогабаритные термометры сопротивления.

По величине сопротивления при О°С (R0) промышленные платиновые термометры изготавливаются трех типов: с R0 = 10 Ом (обозначение градуировки — гр. 20), с R0 = 46 Ом (гр. 21) и с R0 = 100 Ом (гр. 22).
Первые предназначены для измерения температур от 0 до + 650 °С, термометры же градуировок гр. 21 и гр. 22 применяются для измерения температур от —
200 до + 500 °С. Медные термометры выпускаются с R0 = 53 Ом (гр. 23) и с
R0 = 100 Ом (гр. 24) и применяются для измерения температур от — 50 до +
180 °С. Градуировочные характеристики термометров приведены в табл. 9. В этой таблице указаны значения температуры ? в градусах Цельсия и сопротивления термометров различных градуировок в омах. Для термометров градуировки гр. 20 сопротивления при всех температурах в 10 раз меньше, чем для термометров градуировки гр. 22.

Таблица 9
|Обозн|Температура ?, °С |
|ачени| |
|еград| |
|уирор| |
|ки | |
|гр. |— |— |— |41,71|48,48|53,00|57,52|62,03|66,55|71,06|
|23 | | | | | | | | | | |
|гр. |— |— |— |78.70|91,48|100.0|100,0|117,0|125,5|134,0|
|24 | | | | | |0 |0 |4 |6 |8 |
|Обозн|Температура ?, oС |
|ачени| |
|еград| |
|уиров| |
|ки | |
| | |
|гр. |139,10|116.7|153,2|169.54 |177 |213,7|249,3|283,8|317,0|333.2|
|22 | |8 |1 | | |9 |8 |0 |6 |5 |
|гр. |75,68 |80,09|86,87|93,64 |— |— |— |— |— |— |
|23 | | | | | | | | | | |
|гр.24|142.60|151,1|163,9|176,68 |— |— |— |— |— |— |
| | |2 |0 | | | | | | | |

Инерционность термопар и термометров характеризуется их постоянной времени Т, определяемой как время, необходимое Для того, чтобы изменение выходной величины преобразователя, перенесенного из среды с температурой
30—35 °С в сосуд с интенсивно перемешиваемой водой с температурой 15—20 °С, достигло 63% от установившегося значения перепада. Различают термопары и термометры сопротивления малоинерционные (Ттп < 40 с для термопары и Ттс <
9 с для термометра), средней инерционности Ттп < 60 с, Ттc < 80 с), большой инерционности (Ттп < 3,5 мин, Ттc < 4 мин) и ненормированной инерционности.

2. Методы контактных электроизмерений различных диапазонов температур.

2.1. МЕТОДЫ КОНТАКТНЫХ ЭЛЕКТРОИЗМЕРЕНИЙ

СВЕРХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

К сверхнизким, или «гелиевым», температурам относятся температуры, получаемые с помощью жидкого гелия (температура кипения около 4 К).
Специфика методов измерения температур ограничивает этот диапазон значениями от 0 до 10 К.

Существующие методы контактного измерения сверхнизких температур распространяются лишь на отдельные участки этого диапазона. Так, для измерения температур от 1 до 4 К используются терморезисторы из фосфористой бронзы с мелкими включениями свинца. Свинец при температуре около 4 К переходит в состояние сверхпроводимости, и сопротивление терморезистора изменяется. Такие терморезисторы имеют максимальную чувствительность при температурах от 1,5 до 4 К, но их показания зависят от величины рабочего тока, протекающего через терморезистор, и внешних магнитных полей.

Для измерения температур ниже 1 К используются методы магнитной термометрии, основанные на зависимости объемной магнитной восприимчивости ( ряда парамагнитных солей от абсолютной температуры (, описываемой законом
Кюри—Вейсса: ( = С/(( - (), где С и ( — постоянные, характерные для используемой соли.

Термометр, осуществленный по этому принципу, представляет собой катушку индуктивности, внутри которой в достаточно однородном поле размещен образец из меднокалиевых или железоалю-миниевых квасцов. Катушка включается в мостовую цепь, и изменение температуры, вызывающее изменение (. образца, приводит к изменению индуктивности катушки, пропорциональному измеряемой температуре.

Для измерения температуры выше 4 К используются термошумовые термометры. Область их применения простирается до 1300 К, и поэтому они описаны в следующем параграфе.

Основной трудностью при измерениях в области сверхнизких температур, кроме осуществления теплового контакта термометра и объекта измерения, являются методы градуировки используемой аппаратуры.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по русскому, скачать решебник.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки