На підставі виконаних вимірювань зробити висновок про проведені вимірювання і дати аналіз методу вимірювання температури за допомогою термометрів опору Висновок

Оцінка________

Підпис викладача_____________

Лабораторне заняття №4

«Вимірювання температури пірометричними мілівольтметрами і автоматичними потенціометрами» Тема роботи :

Вимірювання температури за допомогою автоматичних потенціометрів та пірометричних мілівольтметрів

1.Мета роботи

Вивчити принцип дії та класифікацію автоматичних потенціометрів та пірометричних мілівольтметрів ,як вторинних приладів, вимірюючих термо-е.р.с. термоперетворювачів.

2.Прилади та обладнання

2.1 Автоматичний потенціометр КСП-1

2.Пірометричний мілівольтметр-М-64

2.3 Еталонний потенціометр ПП-63

2.4 Термоелектричний термоперетворювач ТХА

2.5 Термостат нульовий ТН-12.

2.6 Термостат паровий ТП-5

2.6 Термостат масляний ТС-24

2.7 Нагрівальна піч до1200 ⁰С

3. Загальні відомості.

3.1 Автоматичні потенціометри

Потенціометри бувають переносними, лабораторными та автоматичними.

Автоматичні потенціометри відрізняються тим, що операції регулювання компенсуючої напруги і, відповідно, урівноваження вимірюваної ТЕДС здійснюються не в ручну, а автоматично переміщенням движка по каліброваному переходу з допомогою постійно діючого спостерігаючого пристрою.

Автоматичні потенціометри – це технічні загально промислові прилади високої (клас 0,25), середньої (клас 0,5; 1,0) і низької (клас 1,5 і нижче) точності.

Потенціометри зі стрічковою діаграмою випускаються як однокрапковий, так і багатокрапковий для вимірювання і запису температури у кількох (двох, трьох, шести і дванадцяти) точках.

Динамічні характеристики (швидкодія, час проходження 0,15 і 0,25–0,5 сек.) визначається часом проходження покажчиком всієї шкали.

Залежно від призначення автоматичні потенціометри градуйовані у градусах Цельсія в одиницях напруги, зазвичай у мілівольтах.

Широка номенклатура автоматичних потенціометрів, що випускаються промисловістю, відповідає вимогам ГОСТ 7164–78, а їх принципові схеми мають

багато спільних, в тому числі уніфікованих вузлів.

3.2 Принцип дії

Електронні автоматичні потенціометри також, як і лабораторні, неавтоматичні вимірюють Т.Е.Р.С. компенсаційним методом - найбільш точним методом вимірювання електрорушійної сили або напруги в колах постійного струму.

Принципова електрична вимірювальна схема електронного автоматичного потенціометра зображена на мал.3.1 З малюнка видно, що в електронних потенціометрах використовують мостову схему.

Малюнок 3.1-Принципова вимірювальна схема електронного потенціометра

Вона дозволяє автоматично вводити поправку на температуру вільних кінців термопари. При роботі потенціометра (положення 1 перемикача) з вимірюємою Т.Е.Р.С. е_t термопари врівноважується різниця потенціалів U_t в нульовій діагоналі моста (між точками а та b). Це врівноваження відбувається автоматично, за допомогою слідкуючої системи, яка складається з віброперетворювача, електронного підсилювача та реверсивного двигуна.

Малюнок 3.2- принципова вимірювальна схема електронного потенціометра

з живленням від ДЖС.

При переміщенні движка від початку (точка а') до кінця (точка а") вимірювального реохорду R_р різниця потенціалів в нульовій діагоналі (між точками а та b) змінюється від початкового (наприклад, 0 мВ) до стабілізованих джерел живлення, що являється більш раціональним та забезпечує більшу стабільність їх показів.

Для автоматичного введення поправки на температуру вільних кінців термопари в якості одного з плеч моста увімкнено компенсаційну котушку з мідного дроту R_м , яка змінює свій опір в залежності від температури. Котушка R_м та вільні кінці термопари розташовані в потенціометрі в безпосередній близькості один від одного та мають однакову температуру.

Уявимо, що вимірюєма температура, а відповідно, й температура робочого кінця термопари мають постійну величину t', а вільні кінці термопари знаходяться при температурі t_o. Так як напруга U_t в нульовій діагоналі моста

складається з падінь напруги на опорах R_o та r (частина реохорду) при струмі i₁ та падіння напруги на котушці R_м при струмі і₂, направленому в протилежну сторону по відношенню до струму і₁, то при рівновазі схеми, тобто при рівності е = U_t, можливо записати

е_t = і₁(R_o. + r) – і₂R_М. (3.1)

При підвищенні температури вільних кінців, а відповідно й котушки R_M на Δt Т.Е.Р.С. термопари зменьшується на Δе_t, а опір котушки R_M збільшується на ΔR_M. Опір розраховують так, щоб приріст напруги на ньому i₂R_M був точно рівним зменшенню Т.Е.Р.С. Δе_t термопари. При цій умові рівність Т.Е.Р.С. термопари та напруги в нульовій діагоналі зберігається.

e_t - Δe_t = i₁(R_o + r) – i₂(R_M + ΔR_M), (3.2)

та покази потенціометра зостануться незмінними, відповідними температурі t' робочого кінця термопари.