ВыЛекции за 2 семестр Терморезистивные преобразователи температуры
Принцип действия термометров сопротивления основан на зависимости значения сопротивления от температуры (1). В линейном приближении эта зависимость имеет вид такой, шде Rt-сопротивление по текущей температуре, R0 – при начальной, альфа – температурный коэффициент сопротивления. Знак минус относится к полупроводниковым терморезисторам, а плюс к металлическим, то есть сопротивление полупроводниковых уменьшается с увеличением температуры.
Защитный чехол 1, гильза 2 (обычно керамическая), 3 – металлический провод. Который наматывается бифилярно (двойной спиралью), чтобы исключить воздействие катушек на измерения, 4 – клеммная коробка, 5 – колодка, 6 крышка, 7 - клемма. Сейчас выпускаются преобразователи с унифицированным выходным сигналом (рис. Б). Здесь в клеммной коробке располагается нормирующий преобразователь сопротивления. Чаще используются такие резистивные преобразователи: платиновые, с диапазоном измерения от -180 до +630 градусов; медные (-50 до +200); никелевые и железные (-50 до +250). На рисунке в) и г) показаны конструкции двух полупроводниковых терморезистивных преобразователей. Их часто называют термисторами. Они изготавливают из оксидов разных металлов и имеют множество конструкций. На рисунке в) показан стержневой термистор 3, а на рисунке г бусинковый термистор 4. На этих рисунках 1 – обойма, а 2 – держатель. На рисунке в и г представлены резисторы с большой чувствительность ( сопротивление до 100 кОм), но они не постоянны. Обычно проволочные преобразователи имеют сопротивление 46 и 100 Ом, а полупроводниковые могут иметь сопротивление от 2 до нескольких сотен кОм. Известно, что температурный коэффициент сопротивления для полупроводниковых преобразователей в 6-7 раз больше, чем для проволочных. Итак, с позиции получения большой чувствительности измерения температуры полупроводниковые предпочтительнее, но несовершенство технологии их изготовления не позволяет обеспечить высокой воспроизводимости значений сопротивлений, поэтому полупроводниковые терморезисторы находят применение сейчас в средствах аналитической техники. Для промышленных измерений часто используются металлические терморезистивные преобразователи. Из них чаще всего платиновые.
Вторичные преобразователи, используемы для измерений сопротивления терморезистивных преобразователей.
В соответствии с принципом действия такие преобразователи относятся к параметрическим, то есть температура преобразуется в изменения некоторого параметра, а для считывания значения этого параметра нужна подача тока терморезистору. В промышленных устройствах для этой цели используют уравновешенный, неуравновешенный мосты и нормирующий преобразователь сопротивления.
Средства измерений количества и расхода жидкости и газа Понятие количества и расхода жидкости и газа
Под количеством понимают объем или массу жидкости или газа. Под расходом понимают количество жидкости или газа, протекающее через выбранное сечение в единицу времени. Различают объемный расход и массовый (2). Связь между этими расходами описывается выражением 3. Средства измерений, нужные для измерений количества вещества называют счетчиками, а для измерений расхода – расходомерами. Для корректного измерений количества и расхода вещества нужно располагать информацией о режиме течения жидкости или газа в трубопроводе (рис. 2).
Обычно рассматривают 2 режима течения – ламинарный (слоистый) и турбулентный (вихревой). Связь между максимальной и средней скоростью для ламинарного режима проста. То есть средняя скорость определяется как половина от максимальной, а максимальная скорость наблюдается по оси потока. При турбулентном течении связь между средней и максимальной скорость более сложная. В приведенной формуле R - радиус. Где измеряется скорость , а Rт – радиус трубопровода. Величина m –функция числа рейнольдса. (3) – расходы массовый и объемный. Число Рейнольдса для ламинарного меньше 2300, а для турбулентного больше.