 |
Термоэл-е преобр-ли. Принцип действия. Поправка на t-ру холодных спаев, способы включ-я, мат-лы сопротивл-я (тс). Пр-п действия, х-ки.
|
|
|
|
| t0 |
| t |
| B |
| A |
, где 
и 
- контактные разности потенц-в при t-рах t и t 0. В явном виде х-ка термопары не получена, она зад-ся табл-ми или полиномами. Термо-ЭДС зав-т только от св-в термоэл-дов и не зав-т от их габаритов.
Возникн-е термо-ЭДС объясняется тем, что разные Ме-ы им-т разл-ю конц-ю своб-х электронов вследствие разл-й работы выхода элект-ронов. Поэтому при соприкосн-и 2х разнородных металлов часть электронов перемещ-ся из 1го металла в другой. При этом образуется эл-ское поле, препятствующее перемещ-ю и характеризующееся контактной разностью потенциалов.
Треб-я к мат-лам термоэлектродов и уст-во ТЭП. К мат-лам термоэлектродов предъявляется ряд требований: 1) однозн-я и по возм-сти близкая к лин-й зав-сть термоЭДС от t-ры; 2) жарост-сть и мех-я проч-сть с целью измер-я высоких t-р; хим-я инертность; 3) термоэл-я однород-сть мат-ла проводника по длине, что позв-т восстан-ть раб-й спай без переград-ки, а также менять глубину его погруж-я; 4) технологич-сть изгот-я с целью получ-я взаимо-заменяемых по термоэл-ским св-вам мат-лов и дешевизна, 5) стабиль-сть и воспроизвод-сть термоэл-х св-в, что позв-т создать стандартные градуировки.
|
|
|
В наст-е время в осн-м прим-ся 5 стандартных градуировок ТЭП: ХК, ХА, ТПП (платинородий-платина), ТПР, ВР (вольфрам- рений).
Для предохр-я от мех-х поврежд-й и вредного влияния объекта измер-я термоэлектроды преобр-ля помещают в защитную арматуру.
Милливольтметры. Непоср-но измеряют э.д.с. термопары. Благодаря появл-ю ОУ-лей, имеющих высокое вх-е сопр-е и большой коэф-нт усиления, стало возможным создание приборов с погрешностью, близкой погрешности потенциометров.
Способы соед-я ТЭП. Соединяя разл-м образом между собой термоэл-е преобр-ли, можно для конкр-х задач измер-я знач-но улучшить точность. Так, при необх-сти измер-я непоср-но раз-сти t-р исп-ся дифференц-й способ соед-я ТЭП, показ-й на рис. 6.8, а. Здесь оба конца 1 и 2 ТЭП явл-ся раб-ми и каждый из них погруж-ся соотв-но в среду с t-рой t1 и t2. Нейтр-е концы 3 и 4 должны иметь одинаковые t-ры to. По развиваемой в контуре термоЭДС 
опр-т разность t-р t1 – t2, исп-я соотв-щий участок градуир-й кривой или таблицы ТЭП. Если t-ра t измер-го объекта незнач-но отличается от t-ры t0 своб-х концов ТЭП, то исп-ся термобатарея (рис. 6.8, б), предст-щая собой систему из п послед-но включ-х ТЭП. Спаи, имеющие t-ру t, явл-ся рабочими и распол-ся в объекте измер-я, а своб-е концы, имеющие t-ру t0 распол-ся вне объекта. Суммарная термоЭДС в контуре термоба-тареи в п раз больше, чем в отд-м ТЭП, т. е. равна 
, благодаря чему ув-ся чувств-сть измерения. Термобатареи, собранные в соотв-и со схемой рис. 6.8, в. Наз-т дифференц-ми преобр-ми, с пом-ю которых измеряют малую разность t-р. Здесь спаи 1 и 2 явл-ся раб-ми и расп-ся в средах соответственно с температурой t1 и t2, а спаи 3 и 4 — нейтральные с одинаковой температурой t0. Результирующая термоЭДС здесь равна 
.
Применяют компенсирующий мост для введения поправки на температуры свободных концов. Манганиновыми резисторами R1, R2, R3 и медным резистором RM. Диагональ ab питания моста подключена к источнику питания. Измерительная диагональ cd моста включена в разрыв между удлиняющим термо-электродным проводом F и соединительным проводом С. При температуре свободных концов t 0=0°С мост находится в равновесии, т. е. напряжение в диагонали cd равно 0. Если температура свободных концов, стала t0', то сопротивление резистора RM, расположенного рядом с концами удлинительных проводов F и D, также вырастет, в результате чего в диагонали появится напряжение Ucd. Это возникшее напряжение компенсирует недостающую термоЭДС на значение поправки, т. е. Ucd=EAB(t0't0).
|
|
|
|
|
|
