«Вимірювання температури термометрами опору» Тема роботи :Вимірювання температури за допомогою термометрів опору

1.Мета роботи:

Вивчити принцип дії та класифікацію термометрів опору та вторинних приладів

2.Прилади та обладнання

2.1 Автоматичний міст КСМ-2

2.Логометр-Л-64

2.3 Еталонний потенціометр Р-363-2

2.4 Термоперетворювач опору ТОМ

2.5 Термостат нульовий ТН-12.

2.6 Термостат паровий ТП-5

2.6 Термостат масляний ТС-24

3. Загальні відомості.

3.1 Загальні відомості про термоперетворювачі опору

Принцип дії термометра опору оснований на властивості матеріалів змінювати свій електроопір при зміні температури. Величину характеризуючу зміну електроопору цих матеріалів при зміні температури називають температурним коефіцієнтом опору. Одиниця виміру температурного коефіцієнт опору- град ^-1.

В наш час застосовують термометри опору різних конструкцій. Платина-основний матеріал термометрів опору. Мідь застосовується в термометрах опору не вище 180 0 С.Але мідь має недолік – при нагріванні вона окислюється.

По призначенню термометри опору діляться на еталонні ,зразкові і робочі.

До робочих термометрів опору відносяться лабораторні і технічні термометри.

Так як і інші пристрої виміру температури, термометри опору характеризуються як чутливі, стабільні і зручні в роботі. Термометри опору діляться на низькоомні та високоомні. При одній і тій же товщині дроту,чим менший опір ,тим менші будуть розміри чутливості елемента і тим більша чутливість пристрою .Але такі термометри опору потребують складну вимірювальну схему, складних розрахунків і тому їх застосовують для спеціальних вимірювань. Еталонні і зразкові платинові термометри опору мають R 0= 46 Ом або 100 Ом .Параметри термоперетворювачів опору в значній ступені залежать від параметрів їх чутливих елементів. В залежності від матеріалу чутливого елементу , розрізняють металічні і напівпровідникові термоперетворювачі опору.

Металеві термоперетворювачі опору діляться на платинові (ТОП)і мідні(ТОМ ). Кожен з видів термоперетворювачів має свої номінальні і статистичні

характеристики, якими здійснюють значення опору при температурі 0⁰С ( R ₀ ) і діапазон вимірювальних температур.

Термометри опору ділять по інерційності:

малоінерційні (МІ ) , середньої інерційні ( СІ ), високоінерційні (ВІ).

Чутливі елементи перетворювачів опору виготовляють із числа чистих листів, сплавів, напівпровідникових матеріалів. Значення температурного коефіцієнта

опору повинно бути можливо більшим ,а залежність опору від температури – монотонною.

Зразкові термометри опору призначені для передачі температурної шкали пристроями нижчого класу. Зразкові платинові термометри опору діляться на термометри 1 – го та 2 –го класу. Зразкові термометри 1 –го класу повіряють

зразкові пристрої більш нижчого класу;зразкові термометри 2-го класу- технічні

пристрої вимірювальної температури. Зразкові термометри 1-го і 2-го класів можуть застосовуватися як лабораторні пристрої вищої точності.

Випуск серійних термометрів опору платинових і мідних регламентований

ГОСТ-6651-59. Термометри опору платинові випускаються для інтервалу температур від –200 до +650 0 С, термометри опору мідні для інтервалів тем-ператур від –50 до + 180 0 С.

В залежності від конструкції і застосування технічні термометри опору діляться: по призначенню на занурюючі та поверхневі ,по захисту від навколишнього середовища, по захисту від дії вимірюючого середовища ,на захистні і незахистні від дії агресивних і неагресивних середовищ ,по герметичності ,по стійкості до механічних дій, по кількості зон ,в яких вимірюється температура ,по кількості вихідних провідників, по точності ,по кількості чутливих елементів.

Платинові термоперетворювачі опору мають вимірювальну температуру від

-260 до + 1100 ^{0 С}; мідні від –200 до +200 ^0С,нікелеві від – 10 до + 180 ^{0 С.}

Випускаються двох модифікацій: одинарні і двійні. В одинарних ТОП включений один чутливий елемент, в подвійному два чутливих елемента не пов’язаних між собою електрично . Кожен чутливий елемент має свою пару затискачів в головці ТОП.

Крім металевих термоперетворювачів опору застосовують напівпровідникові термоперетворювачі опору: германієві , графітові ,вугільні – для вимірювання температури від 100 ⁰ С до 300 ⁰ С, еталонні застосовують для виміру низьких температур ( до 4 К ).

Недоліки ПТО – відсутність взаємозаміни РТС ,велике розходження значень опору та температурних коефіцієнтів для ПТО одного і того ж типу лінійний характер залежності електричного опору від температури ,мала допустима міцність при проходженні вимірювального струму.

Чисті метали нормуються по значенню частоти і як слідує , по значенню температурного коефіцієнту опору L _0-100.

Платинові термоперетворювачі опору мають вимірювальну температуру

від -260 до + 1100 ^{0 С}; мідні від –200 до +200 ^0С,нікелеві від –10 до +180 ^{0 С} . Випускаються двох модифікацій: одинарні і двійні. В одинарних ТОП включений один чутливий елемент, в подвійному два чутливих елемента не пов’язаних між собою електрично .Кожен чутливий елемент має свою пару затискачів в головці ТОП.

Крім металевих термоперетворювачів опору застосовують напівпровідникові термоперетворювачі опору: германієві , графітові , вугільні.

– для вимірювання температури від 100 ⁰ С до 300 ⁰ С, еталонні застосовують

для виміру низьких температур ( до 4 К ).

Недоліки ПТО – відсутність взаємозаміни РТС ,велике розходження значень опору та температурних коефіцієнтів для ПТО одного і того ж типу лінійний характер залежності електричного опору від температури ,мала допустима міцність при проходженні вимірювального стуму.

Термоперетворювачі опору для вимірювання температури поверхні застосовують для виміру температури поверхні різних геометричних форм, нерухомих і рухомих тіл, електропровідних матеріалів і ізоляторів, тіл з різною теплопровідністю та інші