А) измерительная схема с термоэлектрическим преобразователем; б) конструкция преобразователя
Из приведенной схемы видно, что подключение измерительного прибора вводит в схему, как минимум, еще один проводник, а количество контактов между разнородными проводниками при этом становится равным трем и более: а, b, c, d, е и т.д. В каждом из этих контактов возникает своя термо-ЭДС, зависящая от его температуры, а результирующая ЭДС, действующая в контуре, равна алгебраической сумме всех этих термо-ЭДС. Аналитическим путем можно доказать, что включение одного, двух или нескольких проводников в цепь термоэлектрического преобразователя (т.е. появление дополнительных точек соединения) не влияет на величину результирующей термо-ЭДС. Эта величина определяется лишь материалами проводников А и В, а также температурами t и t0 рабочего и холодного спаев:
(2.1)
где EAB(t, t0) - результирующая термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя при температуре рабочего спая t и холодного спая t0, мВ;
eAB(t) и eAB(t0) -термо-ЭДС спая проводников А и В соответственно при t и t0, мВ.
Поскольку вырабатываемый датчиком сигнал зависит не только от измеряемой температуры t, но и от температуры t0, то влияние последней необходимо учитывать в процессе измерения. Все характеристики преобразования (градуировочные характеристики) термоэлектрических преобразователей даются для условия, когда холодный спай датчика находится при температуре 0°С. Если в процессе измерения это условие не выполняется и t0¹ 0, то вводится соответствующая поправка на температуру холодного спая. Поправка может вводиться автоматическими способами или расчетным путем.
При расчетном методе введения поправки используется следующая формула:
(2.2)
где ЕAB(t, t0) - вырабатываемая датчикам в реальных условиях (при t0¹ 0) термо-ЭДС, мВ;
EAB(t, 0) - величина поправки, равная термо-ЭДС того же датчика, если бы температура его рабочего спая была t0, а холодного 0°С, мВ; эта поправка берется из градуировочной характеристики по известной величине t0;
EAB(t, 0)- расчетное значение термо-ЭДС датчика, соответствующее условию t0 = 00, мВ.
По найденному значению EАВ(t, 0) при помощи градуировочной характеристики EАВ(t, 0)=f(t) определяют искомое значение температуры t.
Процесс введения поправки на температуру холодного спая более легко осуществить в том случае, если эту температуру удобно измерить и если она не изменяется в ходе технологического процесса.
В непосредственной близости от объекта контроля эти условия не всегда могут быть обеспечены. Поэтому на практике широко используется метод искусственного вынесения холодного спая термоэлектрического преобразователя на значительные расстояния от места его установки. Это достигается применением вместо обычных соединительных проводов специальных удлиняющих термоэлектродных проводов. В простейшем случае эти провода могут быть изготовлены из тех же материалов А и В, что и электроды датчика и подсоединены каждый к электроду из одноимённого материала. В этом случае электроды датчика совместно с проводами образуют единый термоэлектрический преобразователь, холодным спаем которого будут являться уже концы проводов. Тот же эффект будет достигнут, если удлиняющие термоэлектродные провода выполнить из материалов, отличных от материалов электродов датчика, но имеющих в паре друг с другом градуировочную характеристику, близкую к характеристике датчика.
Удлиняющие термоэлектродные провода обычно прокладываются до измерительного прибора или до устройства, обеспечивающего автоматическую компенсацию влияния температуры холодного спая.
В таблице 2.1 приведены наименования и основные параметры некоторых термоэлектрических преобразователей, используемых для измерения температуры в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001. В наименовании датчика первым стоит название материала положительного электрода. Здесь же указаны рекомендуемые удлиняющие термоэлектродные провода.
Таблица 2.1 – Стандартные термоэлектрические преобразователи
Наименование и
обозначение
промышленных
термопреобразова
телей
| Обозначение типа термопары, (международное)
| Диапазон измеряемых
температур,
˚ С
| Термо-ЭДС при максимальной температуре рабочего диапазона и t0=0˚ С, мВ
| Рекомендуемые термоэлектродные провода,
обозначение
|
|
|
|
|
| 1. Вольфрам-рений/ вольфрамренивые*, ТВР
| ВР (А)-1
ВР (А)-2
ВР (А)-3
| 0…+2500
0…1800
0…1800
| 33, 640
27, 232
26, 773
| Медь/
сплав МН-2, 4,
М-МН
| 2. Платинородий/
платинородиевые*, ТПР
| ПР (В)
| +300…
+1800
| 13, 591
| Без термоэлектродных
проводов
| 3. Платинородий/
платиновые,
ТПП
| ПП (S)
(R)
| 0…+1600
0…1600
| 16, 777
18, 849
| Медь/
сплав ТП,
П
|
Продолжение таблицы 2.1
|
|
|
|
| 4. Никель-хром/
никель-алюминиевые (хромель/
алюмелевые),
ТХА
| ХА (К)
| -200…
+1300
| 52, 410
| Медь/
константан, М;
Медь-титан/
никель-медь,
МТ-НМ
| 5. Никель-хром/
медь-никелелевые
(хромель/
константановые),
ТХКн
| ХКн (Е)
| -200…
+900
| 68, 787
| Хромель/
копель,
ХК
| 6. Хромель/
копелевые,
ТХК
| ХК (L)
| -200…
+800
| 66, 466
| Хромель/
копель,
ХК
| 7. Медь/
медь-никелевые
(медь-константановые)
ТМКн
| МКн (Т)
| -200…
+400
| 20, 872
| Медь/
константан,
М
| 8. Никель-хром-кремний/
никель-кремниевые
(нихросил/
нисиловые),
ТНН
| НН (Т)
| -200…
+1300
| 47, 513
|
| 9. Железо/
медь-никелевые
(железо/
константановые), ТЖК
| ЖК (J)
| -200…
+900
| 51, 877
| Медь/
копель,
МК
| 10. Медь-копелевые, ТМК
| МК (М)
| -200…
+100
| 4, 722
| Медь/ копель,
МК
| * Электроды различаются содержанием компонентов в сплавах.
В таблице 2.2 приведены выдержки из характеристик преобразования термоэлектрических преобразователей по ГОСТ Р 8.585-2001.
В качестве вторичных измерительных приборов для работы в комплекте с термоэлектрическими преобразователями наибольшее распространение получили микропроцессорные цифровые приборы различных фирм – разработчиков, например, приборы серии ТРМ (ОВЕН, г.Москва). Продолжают использоваться также аналоговые электромеханические приборы: магнитоэлектрические милливольтметры, автоматические потенциометры, приборы серии «Диск-250».
Таблица2.2 – Выдержки из характеристик преобразования стандартных термоэлектрических преобразователей
Температура, 0С
| Значения термоЭДС, мВ, для термопары
| ПП-1
(R)
| ПП-2
(S)
| ПР
(B)
| ЖКн
(J)
| МКн
(T)
| ХКн
(E)
| ХА
(K)
| НН
(N)
| ВР-1
(A1)
| ХК
(L)
| МК
(M)
| -50
| -0, 226
| -0, 236
| -
| -2, 431
| -1, 819
| -2, 787
| -1, 889
| -1, 269
| -
| -3, 005
| -2, 000
| -10
| -0, 051
| -0, 053
| -
| -0, 501
| -0, 383
| -0, 582
| -0, 392
| -0, 260
| -
| -0, 627
| -0, 421
|
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
| 0, 000
|
| 0, 054
| 0, 055
| -0, 002
| 0, 507
| 0, 391
| 0, 591
| 0, 397
| 0, 261
| 0, 122
| 0, 639
| 0, 431
|
| 0, 111
| 0, 113
| -0, 003
| 1, 019
| 0, 790
| 1, 192
| 0, 798
| 0, 525
|
| 1, 290
| 0, 873
|
| 0, 171
| 0, 173
| -0, 002
| 1, 537
| 1, 196
| 1, 801
| 1, 203
| 0, 793
| 0, 374
| 1, 951
| 1, 323
|
| 0, 232
| 0, 235
| 0, 000
| 2, 059
| 1, 612
| 2, 420
| 1, 612
| 1, 065
| 0, 504
| 2, 624
| 1, 783
|
| 0, 296
| 0, 299
| 0, 002
| 2, 585
| 2, 036
| 3, 048
| 2, 023
| 1, 340
| 0, 637
| 3, 306
| 2, 252
|
| 0, 363
| 0, 365
| 0, 006
| 3, 116
| 2, 468
| 3, 685
| 2, 436
| 1, 619
| 0, 772
| 3, 999
| 2, 730
|
| 0, 431
| 0, 433
| 0, 011
| 3, 650
| 2, 909
| 4, 330
| 2, 851
| 1, 902
| 0, 910
| 4, 701
| 3, 216
|
| 0, 501
| 0, 502
| 0, 017
| 4, 187
| 3, 358
| 4, 985
| 3, 267
| 2, 189
| 1, 050
| 5, 413
| 3, 710
|
| 0, 573
| 0, 573
| 0, 025
| 4, 726
| 3, 814
| 5, 648
| 3, 682
| 2, 480
| 1, 193
| 6, 133
| 4, 213
|
| 0, 647
| 0, 646
| 0, 033
| 5, 269
| 4, 279
| 6, 319
| 4, 096
| 2, 774
| 1, 337
| 6, 862
| 4, 722
|
| 0, 723
| 0, 720
| 0, 043
| 5, 814
| 4, 750
| 6, 998
| 4, 509
| 3, 072
| 1, 483
| 7, 599
|
|
| 0, 800
| 0, 795
| 0, 053
| 6, 360
| 5, 228
| 7, 685
| 4, 920
| 3, 374
| 1, 632
| 8, 344
|
|
| 0, 879
| 0, 872
| 0, 065
| 6, 909
| 5, 714
| 8, 379
| 5, 328
| 3, 680
| 1, 782
| 9, 096
|
|
| 0, 959
| 0, 950
| 0, 078
| 7, 459
| 6, 206
| 9, 081
| 5, 735
| 3, 989
| 1, 933
| 9, 857
|
|
| 1, 041
| 1, 029
| 0, 092
| 8, 010
| 6, 704
| 9, 789
| 6, 138
| 4, 302
| 2, 086
| 10, 624
|
|
| 1, 124
| 1, 110
| 0, 107
| 8, 562
| 7, 209
| 10, 503
| 6, 540
| 4, 618
| 2, 241
| 11, 398
|
|
| 1, 208
| 1, 191
| 0, 123
| 9, 115
| 7, 720
| 11, 224
| 6, 941
| 4, 937
| 2, 397
| 12, 179
|
|
| 1, 294
| 1, 273
| 0, 141
| 9, 669
| 8, 237
| 11, 951
| 7, 340
| 5, 259
| 2, 554
| 12, 967
|
|
| 1, 381
| 1, 357
| 0, 159
| 10, 224
| 8, 759
| 12, 684
| 7, 739
| 5, 585
| 2, 712
| 13, 761
|
|
| 1, 469
| 1, 441
| 0, 178
| 10, 779
| 9, 288
| 13, 421
| 8, 138
| 5, 913
| 2, 872
| 14, 560
|
|
| 2, 401
| 2, 323
| 0, 431
| 16, 327
| 14, 862
| 21, 036
| 12, 209
| 9, 341
| 4, 513
| 22, 843
|
|
| 3, 408
| 3, 259
| 0, 787
| 21, 848
| 20, 872
| 28, 946
| 16, 397
| 12, 974
| 6, 204
| 31, 492
|
|
| 4, 471
| 4, 233
| 1, 242
| 27, 393
|
| 37, 005
| 20, 664
| 16, 748
| 7, 908
| 40, 299
|
|
| 5, 583
| 5, 239
| 1, 792
| 33, 102
|
| 45, 093
| 24, 905
| 20, 613
| 9, 606
| 49, 108
|
|
| 6, 743
| 6, 275
| 2, 431
| 39, 132
|
| 53, 112
| 29, 129
| 24, 527
| 11, 284
| 57, 859
|
|
| 7, 340
| 6, 806
| 2, 782
| 42, 281
| -
| 57, 080
| 31, 213
| 26, 491
| 12, 113
| 62, 197
|
| На рис. 2.1б показано устройство термоэлектрического преобразователя. Термоэлектроды 1, образующие рабочий спай 4, помещены в защитный чехол 5. На термоэлектроды надеты изоляционные бусы 6. На конце защитного чехла крепится головка датчика 7. В головке расположена колодка 8 с зажимами 9 для присоединения к удлиняющим термоэлектродным проводам 10.
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...
|
Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...
|
Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...
|
|
ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...
Примеры решения типовых задач. Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2
Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2. Найдите константу диссоциации кислоты и значение рК.
Решение. Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления
К = a2См/(1 –a) =...
Экспертная оценка как метод психологического исследования Экспертная оценка – диагностический метод измерения, с помощью которого качественные особенности психических явлений получают свое числовое выражение в форме количественных оценок...
|
|
Индекс гингивита (PMA) (Schour, Massler, 1948) Для оценки тяжести гингивита (а в последующем и регистрации динамики процесса) используют папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА)...
Методика исследования периферических лимфатических узлов. Исследование периферических лимфатических узлов производится с помощью осмотра и пальпации...
Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...
|
|