№1 ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

Температураның термоэлектрлі өлшеу әдістері

1.1 Жұмыстың мақсаты

• Екіншілік құралдармен – милливольтметр және потенциометрмен бірге қосып термоэлектрлі термометрдің (терможұп) құрылысы мен жұмыс істеу негіздерін оқып білу.

• ПП-63потенциометрдің көмегімен терможұптың градуировкасын іске асыру және милливольтметрді тексеру.

• Электрлі кедергілі пештің температурасын реттеудің релелі жүйесінің жұмыс істеу негіздерін оқып білу.

1.2 Термоэлектрлі әдістің теориялық негіздері

1.2.1 Жалпы мәліметтер

Термоэлектрлі термометрдің көмегімен температураны өлшеу әдісі екі әрекеттес өткізгіштерден тұратын тізбекте пайда болатын электрқозғаушы күшпен (термо ЭҚҚ) олардың байланысына негізделген (1.1. а-сурет).

ТермоЭҚҚ-нің пайда болуы термоэлектродтар затындағы бос электрондардың бар болуына байланысты және де әртүрлі металдарда олардың саны да басқаша болады.

Екінші қорытқы 2 спай бос немесе суық қорытқы деп аталады, оның температурасы t₀ .А өткізгіштің электрондары В өткізгішке өтетін болады деп ұйғарамыз, себебі А өткізгіште бос электрондар көп,ал В өткізгіште бос электрондар аз.Басқаша айтқанда екі әртектес металдардың жанасуынан потенциалдардың түйісу айырмасы пайда болады.Сонымен қатар өткізгіштер соңындағы температуралардың әртүрлілігінен оларда электрондардың араласуына байланысты артқы жағында потенциалдар айырмасын туғызады.Сонымен, көрсетілген екі фактор тізбектік болып саналады.1.1.а-суреттегі тұйықталған тізбектің қорытынды термоЭҚҚ тең

E(t,t₀)=e(t)- e(t₀), (1.1)

Мұндағы e(t), e(t₀), - t және t₀ температурадағы өткізгіштердің жанасуы кезінде пайда болған потенциалдар.

Бәр қорытқының температурасын тұрақты ұстай отырып, мысалы

t₀ =const,табатынымыз

E(t,t₀)=e(t). (1.2)

Егер берілген терможұпқа тәжірибе жүзінде, басқаша айтқанда градуировка жолымен,тәуелділік (1.2) табылған болса,онда температураны өлшеу үшін терможұптың термоЭҚҚ анықтау жеткілікті.Өлшеу құралын қосу үшін электр тізбегін өшіру қажт.Оны t₀ температураны қорытқанда (1.1. б-сурет) жасауға болады.Терможұптың үзілген бос ұшына үшінші өткізгішті қосқаннан термоЭҚҚ өзгермейді,егер өткізгіштің ұштарындағы температурасы бірдей және t тең болса.

Егер t₀О_оС болса,онда бос ұштың температурасына өрнек бойынша түзеткіш енгізіледі.

E(t,t₀)= E(t,t¹₀)± E(t¹₀,t₀). (1.3)

«Қосу» және «алу» таңбалары t¹₀>t₀ және t¹₀<t₀жағдайларға сәйкес қоцылады.

1.2.2 Терможұптардың техникалық сипаттамалары және конструкциялық дайындау

Конструкциялы терможұп (1.1 в-сурет) жұмыстық ұшында 6 пісірілген екі электрод 1 болып табылады.Электродтар бір бірінен фарфор моншақтар 2 арқылы айырылған.Терможұптың айыру қасиетін механикалық әсерлерден сақтау үшін сақтану қабына 3 салады.Термоэлектродтарды сырқы тізбекпен жалғастыру үшін, электрлі айырғыш материалдан жасалған терможұптың бас ұшы 4 қолданады.Температураны дұрыс өлшеу үшін суық қорытқының температурасының тұрақтылығында ғана мүмкін.Бұл шарт жалғау сымдары (компенсациялық сымдар) мен арнайы термостатикалық құрыл,ылардың көмегімен іске асырылады.Берілген жағдайда компенсациялық сымдар 5 терможұптың суық қорытқыларын өлшеу объектісінен барынша алыстату үшін қолданған.Компенсациялық сымдар терможұптардың электррдтарына термоэлектрлі ұқсас болу керек.

Терможұптардың электродтары төмендегідей талаптар қойылатын матрериалдан жасалады:

- материалдың термоэлектродтық қасиетінің уақыт ішінде тұрақты болуы;

-пайда болатын термоЭҚҚ жоғары мәні;

-жоғары ыстық өткізгіштігі;

- жоғары электрөткізгіштігі;

- термоэлектрлі қасиеттері бойынша өзара ауысы алатын материалдарды алу мақсатымен жасаудың жоғары технологиялығы;

-механикалық беріктілігі;

-термоЭҚҚ температурадан сызықтық байланыстылығы.

Қазіргі уақытта металдық термоэлектродты механикалық терможұптың бес тірінің қолданылуына рұқсат берілген (1.1-кесте).

(1.1-кесте)

Стандартты техникалық терможұптар

Белгіленуі		Терможұптың термоэлектродының материалдары	Өлшеу шегі,оС
Терможұптық түрі	Градуировкасы		Төменгі	Жоғары
				Ұзақ	Уақытша
ТПП	ПП-1	Платинородний(10% родий)-платина	-20	1300	1600
ТПР	ПР/30/б	Платинородний(30%родий)-Платинородний(6%родий)	300	1600	1800
ТХА	ХА	Хромель-алюмель	-50	1000	1300
ТХК	ХК	Хромел-копель	-50	600	800
ВР	ВР5/20	Вольфрамрений(5%рений)-вольфрамрений(20%рений)	0	2200	2500

1.3 Милливольтметрдің құрылысы

ТермоЭҚК өлшейтін милливольтметрлер магниттіэлектр жүйелерінің құралдары.Олардын жұмысы тұрақты магниттің магнит өрісі мен ток жүретін өткізгіштің өзара әрекетіне негізделген. Құрал (1.2-сурет) шеттерінде жұмсақ магнитті темірден жасалған полюстік ұштықтар арасына өзек орнатылған.Ұштықтар мен өзектің цилиндрлі форма арасына бірдей таратылған магнит өрісімен біркелкі саңылау пайда болады. Ауа саңлауында көп орамды мыс сымнан тұратын рамка орналасқан. Раманың айналу

осі өзектің осьтік сызығымен тура келеді. Раманың осіне құралдың шкаласы (1) боймен қозғалып тұрады.Термоэлектрлі термометрден токты жіберу және қарсы әрекет моментін тудыру үшін екі жалпақ спиральді пружиналар (7) қолданылады. Спиральді пружина (7) арқылы терможұптан ток рамкаға (6) келеді. Рамкадағы ток пен тұрақты магниттің (3) магнит өрісінің өзара әрекетінен рамка бұрылады. Теңестіруші магнит пружинаның бұрылуынан туады. Милливоьлтметрлер шкаласында негізінен дәлдік кластары жазылады (дөңгелек ішінде цифрмен көрсетілкді : 0.2, 0.5, и 1.0,-қолға ұстап жүру үшін және 0.5,1.0, 1.5, 2.0, 2.5-щитте орнатылатын стандартты құралдар үшін) ;жұмыстық қалпы көрсеткішпен көрсетіледі, градуировка түрі көрсетіледі. Миливольтметрлер көрсеткіші, өзі жазатын және реттеуші болып болінуі мүмкін.