Экспериментальная часть
Замер температуры в печи и градуировка неизвестной термопары осуществляется на установке, приведенной на рис.3 Установка состоит из многоточечного потенциометра КСП -4 (1), туннельной печи (2), известной хромель - алюмелевой термопары (3) и неизвестной термопары (3).
Рис. 3
Градуировка шкалы потенциометра осуществлена двумя способами: верхняя шкала проградуирована в 0 С, от 0 до 6000. Нижняя шкала разделена на 100 делений. Таким образом, каждое деление на нижней шкале соответствует 60. Для начала замеров включается потенциометр в сеть. При этом все 3 канала на потенциометре будут показывать на потенциометре одну и ту же температуру, которая соответствует температуре окружающей среды. При включении печи температура первого канала останется неизменной в течение всего периода работы (температура окружающей среды). Температура второго канала будет определяться температурой горячего спая хромель-алюмелевой термопары. Температура третьего канала будет соответствовать температуре горячего спая неизвестной термопары. Таким образом, зная температуру, а следовательно и э.д.с. известной термопары и, зная, что температура известной и неизвестной термопары одинакова, можно определить величину термоэдс неизвестной термопары. Для этого в процессе нагрева печи до температуры 5000 необходимо производить замеры показаний, через каждые 5 минут, на верхней и нижней шкале потенциометра.
На основании полученных замеров заполняются первые 5 столбцов таблицы 2. Э.Д.С. известной термопары для каждого замера в зависимости от температуры взять из таблицы 3. На основании данных таблицы 2 рассчитывается э.д.с. неизвестной термопары для каждого из замеров по формуле:
nн,∙ Еиэ.д.с
Енэдс = -------------- ,
nи
где: Енэдс - неизвестная термопара Еиэ.д.с - известная термопара nи – число делений хромель-алюмелевой термопары nн – число делений неизвестной термопары. Полученные данные вносятся в 6 столбец таблицы 2.
Таблица 2
№ п/п |
ХА термопара число делений, nи |
Темпера-тура, оС |
Еиэ.д.с из табл.3, мВ |
Неизвест-ная термопара,. число делений, nн, |
Енэдс неизвест-ная термопара, мВ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
На основании полученных экспериментальных и расчётных данных на одном графике строится зависимость э.д.с. известной и неизвестной термопары от температуры.
Таблица 3
Зависимость э.д.с. хромель-алюмелевой термопары от температуры
0 С |
Платина-платино-родий, ППР-30 |
Платина- платино-родий, ППР-10 |
Хромель-алюмелевая термопара, ХА |
Термо-пара НК-СА, |
Хромель-копелевая |
100 |
|
0,640 |
4,10 |
|
6,95 |
200 |
|
1,421 |
8,13 |
|
14,66 |
300 |
0,456 |
2,311 |
12,21 |
0,38 |
22,91 |
400 |
0,812 |
3,244 |
16,39 |
1,6 |
31,49 |
500 |
1,268 |
4,211 |
20,64 |
3,41 |
40,16 |
600 |
1,821 |
5,214 |
24,90 |
5,36 |
49,02 |
700 |
2,467 |
6,251 |
29,14 |
7,39 |
57,77 |
800 |
3,201 |
7,323 |
33,31 |
9,41 |
66,42 |
900 |
4,019 |
8,429 |
37,36 |
11,42 |
|
1000 |
4,913 |
9,569 |
41,70 |
13,39 |
|
1100 |
5,876 |
10,745 |
45,14 |
|
|
1200 |
6,902 |
11,954 |
48,85 |
|
|
1300 |
7,982 |
13,158 |
52,41 |
|
|
1400 |
9,109 |
14361 |
|
|
|
1500 |
10,274 |
15,563 |
|
|
|
1600 |
11,471 |
16,766 |
|
|
|
1700 |
12,691 |
|
|
|
|
1800 |
13,927 |
|
|
|
|