Рекомендуемые рабочие среды

Тип термопары	Рабочие среды				Чувствительность в диапазоне температур
	окисли-тельная	восстанови- тельная	инертная	выкуум	Диапазон, С	dE/dT, мкВ/С
ТМКн (Т)	++	+	+	+	0-400	40-60
ТХК (L)	++	–	+	+	0-600	64-88
ТХКн (Е)	++	–	+	+	0-600	59-81
ТЖК (J)	++	++	+	+	0-800	50-64
ТХА (К)	++	–	+	+	0-1300	35-42
ТНН (N)	++	–	+	+	0-1300	26-36
ТПП (R,S)	++	–	+	+	600-1600	10-14
ТПР (В)	++	–	+	+	1000-1800	8-12
ТВР	–	Н2++	++	++	1300-2500	14-7

Примечание: «++» - рекомендуемая среда; «+» — эксплуатация в данной среде возможна; «-» - не рекомен­дуемая среда.

Удлиняющие провода

Удлиняющие термоэлектродные провода в данном случае предназначены для удаления холодных спаев термопары возможно дальше от объекта измерения, то есть от зоны с меняющейся темпе­ратурой. Удлиняющие провода должны быть термоэлектри­чески подобны термоэлектродам термопары. Как правило, удлиняющие провода и термоэлектроды термопар, изготовленных из неблагородных металлов, выпол­няются из одних и тех же материалов. Исключение составляет хромель-алюмелевая термопара, для ко­торой с целью уменьшения сопротивления линии в качестве термоэлектродных проводов часто применяют медь в паре с константаном. Для платинородий-платиновых термопар в качестве термоэлектродных проводов упот­ребляется медь в паре с медно-никелевым сплавом (99,4 % Сu + 0,6 % Ni). Эти про­вода в паре между собой до 100°С развивают такую же ТЭДС, что и платинородий-платиновая термопара [1].

Способы компенсации изменения температуры холодных спаев термопары

Правильное измерение температуры возможно лишь при постоянстве температуры холодных спаев t₀ (рис. 3). Это условие обеспечивается с помощью соединительных проводов и специальных термостатирующих устройств.

Рис. 3. Схема включения соединительных проводов

Для правильного измерения температуры обязательно соблюдение равенства температур в точках 1 и 2 (рис. 3). Для этого точки 1 и 2 помещаются близко одна к другой в головке термопары. От термоэлектродных проводов до измерительного прибора 3 желательно применять удлинительные провода из тех же материалов.

В лабораторных условиях температуру холодных спаев t₀ обычно поддерживают равной 0°С. Для этого эти спаи погружают в пробирку с маслом которые помещают в сосуд Дьюара (сосуд с теплоизолирующими стенками) напол­ненный тающим льдом.

Если температуру холодных спаев не термостатировать при 0°С, то необходимо вводить поправку на показания вторичного измерительного прибора E (t, t’₀). Для этого по стандартной градуировочной таблице для данного вида термопары находят значение поправки E (t’₀, t₀), которое соответствует величине ЭДС для температуры равной отклонению от 0°С.

E (t, t₀) = E (t, t’₀)  E (t’₀, t₀) (1)

Если температура холодных спаев t’₀ выше t₀ = 0°С, то поправка E (t’₀, t₀) прибавляется, при t’₀ ниже t₀ = 0°С – вычитается.

В производственных условиях для автоматического введения поправки на температуру холодных спаев применяются мостовые электрические схемы [1].

Схема автоматического введения поправки на температуру холодных спаев

Для автоматического введения поправки в замкнутый контур, последовательно с термопарой 2 включают неуравновешенный (компенса­ционный) мост (рис. 4). Три плеча моста (R₁, R₂ и R₃) выполнены из манганина, а четвертое (R₄) – медное. Манганин, в отличие от меди, не меняет своего сопротивления до температуры 100°С. Схема питается от стабилизирован­ного источника питания 4. До­бавочное сопротивление Rн служит для подгонки подавае­мого на мост напряжения до нужного значения при замене термопары на другой тип (с другой градуировкой). От термо­пары АВ до компенсационного моста прокладываются термо­электродные провода FD, от моста до измерительного прибора – медные CC. Измерительная диагональ cd включена в разрыв между термопарой и милливольтметром mV.

Рис. 4. Электрическая схема автоматической компенсации

температуры холодных спаев термопары.

При градуировочной температуре (t₀ = 0°С) холодных спаев термопары мост находится в равновесии и разность потенциалов на вершинах моста cd (поправка) равна нулю. При отклонении температуры холодных спаев от t₀ = 0C меняется сопротивление R₄, вследствие чего нарушается равновесие моста, и на его вершинах cd возникает разность потенциалов, которая равна величине поправки. Эта поправка E (t’₀, t₀) вносится с нужным знаком к действующей разности потенциалов E (t, t’₀), и автоматически учитывается в показаниях милливольтметра.