Р ис. 2. Общий вид панели переносного потенциометра пп-63

На панели прибора смонтированы:

• гальванометр 11 магнитоэлектрической системы с подвижной частью, укрепленной на растяжках;

• измерительное сопротивление потенциометрической схемы прибора, выполненное в виде ступенчатого переключателя 8 на 24 положения и реохорда 7;

• регулировочное сопротивление 1, выполненное в виде сдвоенного ползункового реостата «РАБОЧИЙ ТОК», имеющего две рукоятки: для грубой регулировки рабочего тока (меньшая рукоятка) и для плавной (большая рукоятка);

• источник регулируемого напряжения 2, выполненный и виде сдвоенного ползункового реостата «НАПРЯЖЕНИЕ», имеющего две рукоятки: для грубой регулировки напряжения меньшая рукоятка и плавной – большая рукоятка;

• штепсельный переключатель пределов потенциометра 5, имеющий 3 положения:

• «X 0,5» – предел 0–25 мВ,

• «X 1» – предел 0–50 мВ,

• «X 2» –- предел 0–100 мВ;

• переключатель схемы потенциометра 10 на два положения:

• «К» – установка рабочего тока потенциометра,

• «И» – измерение Э.Д.С. или напряжения;

• две кнопки 9 «ГРУБО» и «ТОЧНО» для включения гальванометра 11;

• переключатель 6 «РОД РАБОТЫ» на семь рабочих положений:

• «ПОВЕРКА (25 мВ, 50 мВ, 100 мВ)»,

• «ПОТЕНЦИОМЕТР»,

• «ИРН (25, 50, 100 мВ)»;

• переключатель 4, имитирующий линию при поверках пирометрических милливольтметров и имеющий шесть рабочих положений (0,6; 1,6; 15; 5; 16,2; 25 Ом);

• выключатель питания 14 «ПИТАНИЕ ВКЛ»;

• переключатель 12 « + », «—», служащий для изменения полярности компенсационного напряжения потенциометра;

• зажимы «X» для подключения измеряемых Э.Д.С. или напряжения и для снятия напряжения от источника регулируемого напряжения.

Кроме зажимов «X» потенциометр имеет дополнительные парные зажимы «Г», «НЭ», «БП» и «БИ» для подключения к нему соответственно наружных устройств: гальванометра, нормального элемента и источников питания (при неисправных аналогичных внутренних устройствах). Соответствующие переключатели при работе на внутренних устройствах должны находиться в положении «В».

Задание к выполнению работы:

После изучения устройства потенциометра ПП-63 необходимо:

• подготовить прибор к работе;

• провести установку рабочего тока в потенциометре.

Контрольные вопросы

1. Какие вторичные приборы работают в комплекте с термоэлектрическим термометром?

2. Что называется компенсационным или нулевым методом измерения термо-Э.Д.С.?

3. Почему перед включением потенциометра ПП-63 необходимо осуществлять установку рабочего тока.

4. Что такое нормальный элемент?

5. Влияет ли сопротивление соединительных линий между термометром и потенциометром на результат измерения?

В течение практического занятия студенты должны решить задачи, указанные преподавателем.

2.2 Занятие №2

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ РАБОТЫ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕРМОМЕТРА»

Цель работы – практическое освоение метода измерения температур с помощью термоэлектрического термометра в комплекте с вторичным прибором, изучение способов поверки термоэлектрических термометров.

Принцип действия термоэлектрического термометра (термопары) основан на термоэлектрических явлениях, в результате которых в цепи, состоящей из двух разнородных проводников, возникает термо-Э.Д.С., зависящая от температуры мест соединения этих проводников.

Для измерения температуры одно из мест соединения разнородных проводников помещают в измеряемую среду (рабочие концы), а другое место соединения (свободные концы) должно иметь известное значение температуры или находиться при стабильной, заранее известной температуре.

Рис. 3. Схема измерения температуры пара в трубопроводе термоэлектрическим термометром с вторичным прибором

Схема термоэлектрического термометра с удлиняющими проводами и вторичным прибором показана на рис. 3. Термоэлектроды 3, образующие рабочий конец термоэлектрического термометра 2, изолированы друг от друга фарфоровыми трубками и заключены в защитный чехол 9, установленный в объекте измерения 1. Термоэлектроды соединены посредством зажимов с компенсационными проводами 4, к которым с помощью соединительных проводов 5 подключен в точках 7 вторичный прибор 6. Постоянная температура свободных концов поддерживается термостатирующим устройством 8. По величине термо-Э.Д.С., измеренной вторичным прибором, с учетом типа термоэлектрического термометра по градуировочным характеристикам (прилож. 2) находят искомую температуру.

Градуировочные характеристики термоэлектрических термометров составляются, как правило, для температуры свободных концов 0°С. Если температура концов не равна 0 °С, то следует вводить поправку к значению термо-Э.Д.С.:

, (3)

где: , – термо-Э.Д.С. при температуре рабочего конца и температуре свободных концов 0°С (градуировочное значение) и соответственно; – поправка к значению термо-Э.Д.С. термометра для приведения его показаний к градуировочным значениям, численно равная термо-Э.Д.С., развиваемой термометром, когда его рабочий конец имеет температуру , а свободные концы – 0°С.

Под определением статической характеристики или градуировкой термопары понимается определение числовых значений термо-Э.Д.С. Е(,₀) при различных температурах рабочего спая  и постоянной температуре свободных концов ₀. В стандартных условиях принимают ₀=0.

Поверка термопар может осуществляться двумя способами:

Методом сравнения показаний поверяемой термопары с показаниями образцового прибора.

По постоянным точкам используемой температурной шкалы, температура которых определяется фазовыми переходами различных химически чистых веществ и имеет определенные числовые значения.

Технические термопары, которые используются при производственных и лабораторных измерениях, поверяются методом сравнения. В качестве эталона используются образцовые термопары 2 разряда.

Поверка термопар стандартных градуировок заключается в определении термоэлектродвижущей силы поверяемой термопары при некоторых выбранных температурах и сравнении их со значениями термо-э. д. с., приведенными в градуировочных таблицах для стандартных термопар (ГОСТ ЗО44-77, ЗО44-84) при тех же температурах.

При поверке термопар методом сравнения (сличения) действительное значение температуры принимается по показаниям термо-Э.Д.С. образцовой платинородий-платиновой термопары (типа ТПП), соединенной с лабораторным потенциометром ПП-63 (класс точности 0,02 %) или иным высокоточным измерительным прибором.

В данной работе поверка статических характеристик промышленных термопар проводится на специальной установке.