14. Термоэлектрические измерительные преобразователи.

Принцип действия основан на возникновении термоЭДС в цепи состоящей из двух разнородных проводников(полупроводников), если температуры t₁ и t₂ соответствующих частей преобразователя разные, то общая термоЭДС на выходе преобразователя: E=E_PQ(t₁)-E_PQ(t₂). Условием существования термоЭДС является: E_PQ(t₁)≠ E_PQ(t₂). Возникновение термоЭДС обуславливается суммарным воздействием двух термоэлектрических эффектов: явление Томсона и явление Зеебека. Явление Томсона – установление на концах однородного проводника имеющего температурный градиент, некоторой разности потенциалов из-за того, что электроны диффузируют от нагретого конца проводника к холодному. Явление Зеебека – при соприкосновении двух разнородных проводников в месте их контакта возникает разность потенциалов, обусловленное разной концентрацией носителей зарядов. Было установлено, что в замкнутой цепи 2-хзамкнутых проводников, спай которых находятся при разных температурах, ЭДС возникающая при переходе от первого проводника ко второму при температуре t₁ и ЭДС возникающая при переходе от второго проводника у первому имеет противоположный знак и не равны друг другу.

Для включения термопар используют: 1.пирометрический милливольтметр (градуировка по температуре). 2.мостовые измерительные схемы. 3.схемы уравновешивающего моста.

Термоэлектрические измерительные преобразователи имеют ряд преимуществ и недостатков:

«+» 1. простая конструкция и отсутствие внутреннего источника ЭДС, 2.высокая точность и чувствительность, 3.широкий диапазон измерения температур, 4.линейное уравнение преобразования,

5. использование измерительных схем позволяет повысить точность измерения температуры.

« - » 1. подключение термопары должно осуществляться специальными калиброванными проводниками, 2. высокая инерционность (90сек). 3.необходимость использования алундовых чехлов и керамических изоляторов в конструкции термопары.

16. Методы и средства измерения границы раздела «порода-уголь»

Различают контроль открытой и скрытой границы порода-уголь. В первом случае контроль обеспечивает получение информации о рельефе пласта изменением физических свойств порода и угля и установления различий. Этим обеспечивается заданный режим управления. При контроле скрытой границы рельеф пласта устанавливается изменением толщины оставляемой в почве (кровле) выработки пачки угля. 1.Электомеханический метод. Измерение усилия резания пропорционально контактной прочности угля или породы. Оно регистрируется чувствительным элементом, стоящим на измерительном резце к границе. Информация о положении – сигнал, сравнивающий осевую и тангенсальную составляющую усилия резца.2.Ультрозвуковой метод Определяют затухание волн. Отсюда управление величиной сигнала за счет изменения частот колебания. Устанавливаются вблизи исполнительного органа выемочной машины. Здесь контроль ведется с помощью излучения и регистрации поверхностной упругой волны. Акустический контакт обеспечивают прижимающие устройства. Нужен точечный контакт излучателя с массивом. 3.Интерференционный метод. Определяют затухание электромагнитной волны и коэффициент её отражения.

В зависимости от правильного выбора частотного диапазона электромагнитного излучения. Увеличение частот уменьшает массу и габариты, но увеличивается затухание. Большее влияние оказывает влажность угля. При её повышении надо увеличивать мощность излучения.4.Индукционный метод контроля уровня порода-уголь. Индукционная рамка датчика создает переменное магнитное поле, индуцируещее в слое угля вихревые токи. Эти токи наводят в рамке ЭДС, соответствующую толщине угольного слоя.5.Контроль на основе естественной радиоактивности. Основан на существовании различной радиоактивности в порде и угле из-за наличия радиоактивных изотопов.6.Радиоизотопный метод. применяется гамма излучение, выходной сигнал представлен в идее электрических импульсов пропорциональных числу регистрируемых гамма квантов, попадают на двухслойный (порода-уголь) рассеиватель, а затем регистрируются детектором, который преобразовывает плотность потокарассеяного излучения в импульсы.