министерство сельского хозяйства российской федерации
|
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
Кафедра технологии металлов и ремонта машин
ОПД.Ф.05 Материаловедение. Технология
конструкционных материалов
СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ
Методические указания
к лабораторной работе
Специальность 311400 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
Специальность 140106 Энергообеспечение предприятий
Уфа 2010
УДК 621.7
ББК 34.53
Л 12
Рекомендованы методической комиссией энергетического факультета
(протокол № 4 от 28 апреля 2010 г.)
по специальностям 311400 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства и 140106 Энергообеспечение предприятий
Составитель: профессор Левин Э.Л.
Рецензент: профессор Аипов Р.С.
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой «Технология металлов
и ремонт машин» доцент Фаюршин А.Ф.
Цель работы
Ознакомиться со способами измерения температуры при горячей обработке металлов, устройством и работой приборов для измерения температур; произвести градуровку.
2 Материальное оснащение
1) Эталонный термоэлектрический пирометр.
2) Термометры сопротивления с измерительными приборами.
3) Пирометры излучения (оптический, радиационный).
4) Электрическая печь сопротивления.
5) Комплект термопар различных типов.
3 Методы измерения температур при горячей обработке металлов
3.1 Температурные шкалы и единицы измерения
Температурой называется физическая величина, характеризующая степень нагретости тела. Температуру определяют косвенным путем с помощью шкалы температуры.
Исходными значениями при построении шкалы температуры и определении единицы измерения – градуса – являются температуры перехода чистых веществ из одного агрегатного состояния в другое (твердое – жидкое - газообразное).
Используют два типа шкал: шкалу Цельсия и шкалу Кельвина.
Для шкалы Кельвина температура абсолютного нуля соответствует – 273,16ºС. Температура по шкале Кельвина обозначается Т К, при этом между температурой по шкале Кельвина (ТК) и по шкале Цельсия (tº С) существует соотношение
Т К = tº С + 273,16 ºС.
В системе СИ единицей измерения температуры является градус Кельвина.
3.2 Приборы для измерения температур
Приборы, измеряющие температуру условно делятся на две группы: термометрические, измеряющие температуру до 650 ºС и пирометрические – свыше 650ºС (таблица №1).
Таблица 1 Классификация приборов для измерения температуры
-
Приборы
Физическое явление, положенное в основу действия прибора
Пределы измерения температуры в ºС
1. Термометры расширения
Механические
Ртутные стеклянные
Жидкостные стеклянные
Расширение тела при нагревании (рабочие жидкости: ртуть, спирт, керосин, толуол)
-100…+600
2. Термометры манометрические
Жидкостные
Ртутные
Газовые
Паровые
Изменение давления в замкнутой системе, при нагревании воспринимающей части термометра, заполненной жидкостью, паром или газом
-120…+600
3. Пирометры термоэлектрические с термопарами
Медь-Константан
Хромель-Копель
Хромель-Алюмель
Платинородий-Платина
Возникновение электродвижущей силы (термоЭДС) при нагревании спая двух различных термоэлектродов
-100…+2000
4. Термометры сопротивления
Медные
Платиновые
Никелевые
Полупроводниковые
Изменение электрического сопротивления проводника при изменении его температуры
-270…+650
5. Пирометры излучения
Оптические
Радиационные
Измерение бесконтактным способом
Изменение яркости свечения (интенсивности излучения) нагретого тела при изменении его температуры
Изменение полной величины энергии, излучаемой нагретым телом при изменении его температуры
+20…+6000
Основными приборами для измерения температуры объектов являются: термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления с логометрами или мостами, пирометрические милливольтметры или потенциометры с термопарами, пирометры излучения.
Используются эти приборы в различных областях техники, при измерении температуры различных процессов и нагретых тел в научно-исследовательских и технологических целях (при контроле производственных процессов в металлургическом и литейном производстве, при обработке металлов давлением, при термической и химико-термической обработке и т.п.).
Принципиальные схемы и описание наиболее распространенных термометрических и пирометрических приборов для измерения температуры приведены ниже.