11 Нестандартные датчики температуры.

Существует много нестандартных термопар, которые требуют индивидуальной градуировки.

Чтобы подобрать материалы для термоэлектродов, надо знать их термо-э.д.с. по отношению к одному материалу, называемому нормальным термоэлектродом. В качестве такого материала принята чистая платина. Все материалы по термоэлектрическим свойствам делятся на положительные и отрицательные. Положительными называются материалы, у которых в паре с платиной ток в более горячем конце течет от платины к этому материалу, а отрицательными - у которых ток течет в обратном направлении

Кроме термо-э.д.с. на выбор материала для термопар влияет еще ряд факторов:

постоянство термоэлектрических свойств материала во времени;

высокая жаростойкость материала;

высокая электропроводность;

высокая возможность воспроизводства сплавов одинакового состава;

легкость технологической обработки;

малая стоимость.

Полупроводниковые термометры сопротивления предназначены для измерения температур в пределах от минус 90 до плюс 180С. Такие термометры называются термосопротивлениями, терморезисторами или термисторами. Зависимость сопротивления от температуры у них нелинейна, и, в отличие от металлических , сопротивление при увеличении температуры резко падает. Постоянная времени, зависящая от свойств полупроводникового материала и определяющая характеристику, получается неодинаковой для элементов одного и того же типа. Поэтому необходима индивидуальная градуировка каждого терморезистора. Недостатком терморезисторов является нестабильность сопротивления во времени. Применяются они в основном для целей сигнализации, а также в электронных схемах для термокомпенсации.

12 Измерение температуры тел по их излучению.

Важнейшим преимуществом измерения температуры по излучению является отсутствие контакта между объектом и датчиком, что позволяет измерять высокие и сверхвысокие температуры: расплавов стекла, металлов и других материалов. Существует три метода измерения по излучению:

яркостный - по спектральной интенсивности излучения телом лучей определенной длины волны;

радиационный - по плотности интегрального излучения;

цветовой - по спектральной интенсивности излучения телом лучей двух определенных длин волн.

Приборы, служащие для измерения температуры по излучению, называются пирометрами.

Устройство наиболее распространенных в технике радиационных пирометров приведено на рис. 1.4. Существует два вида оптических систем: рефракторно-преломляющая (рис. 1.4, а) и рефлекторно-отражающая (рис. 1.4, б).

Рис. 1.4 Системы радиационных пирометров: а) рефракторно-преломляющая; б) рефлекторно-отражающая; в) термобатарея.

Приемник интегрального излучения должен быть чувствителен практически ко всем длинам волн измеряемого участка спектра и выполняется обычно в форме тонкой металлической пластинки, покрытой сажей. Температура пластинки устанавливается в результате теплового равновесия между подводимым потоком лучистой энергии и теплоотводом от пластинки в окружающую среду. Температура пластинки измеряется несколькими последовательно соединенными термопарами (термобатареей) (рис. 1.4, в). Суммарная э.д.с. термопар измеряется милливольтметром со шкалой в градусах. Номинальная статическая характеристика нелинейная.

Металлический корпус с приемником излучения, оптической системой и другими дополнительными устройствами называют телескопом радиационного пирометра. Оптическая система телескопа предназначается для концентрации измеряемого потока лучистой энергии на приемнике излучения.