2.3 Пирометры излучения

Средства измерений темпера­туры тел по их тепловому излучению принято называть пиромет­рами излучения пли просто пирометрами. Они предназначены глав­ным образом для измерения высоких температур (несколько тысяч градусов Цельсия), но могут быть использованы для измерения и более низких температур. Методы измерения температуры на­гретых тел по их тепловому излучению являются бесконтактными, однако по точности они уступают контактным методам.

Рис. 2.5. Упрощенная схема пирометра полного излучения

На рис. 2.5 представлена упрощенная схема пирометра полного излучения. Поток лучистой энергии от нагретого тела собирается объективом 1 и, пройдя через отверстие диафрагмы 2, концентри­руется на рабочей поверхности теплочувствительного элемента 3. В качестве теплового преобразователя применяют тонкую металлическую пластину, покрытую чернью (для измерения темпера­туры которой используют миниатюрную термобатарею, состоящую из нескольких последовательно соединенных термоэлектрических термометров), или высокочувствительные терморезисторы. Под воздействием потока лучистой энергии возникает термо-ЭДС или из­меняется сопротивление терморезистора. В качестве вторичных показывающих, самопишущих и регулирующих приборов исполь­зуются милливольтметры, автоматические потенциометры, или автоматические мосты.

2.4 Потенциометр постоянного тока пп-63

Для поверки электронного автоматического потенциометра вместо термопары (на ее клеммы в потенциометре) включается образцовый потенциометр типа ПП-63 класса 0,05 (ГОСТ 9245-68). Он рассчитан на диапазоны измерений 0 … 25; 0 … 50 и 0 … 100 мВ и имеет встроенный источник регулируемого напряжения (пределы регулирования от

-125…25 мВ; от –2,5…50 мВ и от –5…100 мВ). Общий вид панели переносного потенциометра ПП-63 представлена на рис. 2.6.

1.4. Номинальное значение термо-э.д.с. Et берется из градуировочной таблицы (П1 приложения) термопары.

1.5. Содержание отчета по лабораторной работе.

1. Принципиальная измерительная компенсационная схема электронного автоматического потенциометра в соответствии с рис 2.2.

2. График градуировочной характеристики термопары.

3. Таблица данных поверки электронного автоматического потенциометра.

4. Уравнения равновесия компенсационной схемы электронного автоматического потенциометра при значении измеряемой величины вначале диапазона измерения, в середине диапазона измерения и в конце диапазона измерения.

5. График погрешности электронного автоматического потенциометра с учетом максимально допустимой абсолютной погрешности.

6. Оценка пригодности электронного автоматического потенциометра.

2. Теоретическая часть

2.1 Принцип действия электронного потенциометра

Электронные автоматические потенциометры применяются для измерения различных технологических параметров, изменение которых с помощью специальных датчиков может быть преобразовано в соответствующее значение напряжения. В этих приборах используется компенсационный метод измерения, который заключается в том, что измеряемое напряжение сравнивается с падением напряжения, создаваемым вспомогательным током строго определенной силы. Этот ток проходит по калиброванному резистору, величина которого известна с большой точностью. Измеряемое напряжение сравнивается с известным падением напряжения нулевым способом, при котором измеряемое напряжение компенсируется известным регулируемым падением напряжения.

Сущность компенсационного метода измерения удобно рассмотреть на простейшей схеме (рис. 2.1), где Е-э.д.с. источника постоянного тока, Rp – потенциометр установки рабочего тока Ip схемы, Ен.э. – э.д.с. нормального элемента, с помощью которого настраивают рабочий ток, Rк – контрольное сопротивление используется для контроля тока, R – сопротивление калиброванное (реохорд), падение напряжения на котором используется для компенсации т.э.д.с. Ех термопары Тп, Г- гальванометр или нуль - орган.

SA – переключатель с положениями: К – контроль рабочего тока, И – измерение.

Перед измерением переключатель SA ставят в положение «К» и по гальванометру с помощью потенциометра Rp устанавливают рабочий ток (гальванометр должен показывать ноль).