2.6 Термо-эқк-ті өлшеудің тура әдісі

Қазіргі заманғы жылутехникалық өлшеулерде кеңінен тараған әдіс – термоэлектрлік термометрлердің термо-ЭҚК-н магнитоэлектрлік милливольтметрлердің көмегімен өлшеу.

Магнитоэлектрлік милливольтметрдің жұмыс істеу принципі аспаптың қозғалмалы рамкасы арқылы өтетін токтың тұрақты магниттің магнит өрісімен әсерлесуіне негізделген. Магнит өрісіндегі өткізгішке әсер ететін күштің бағыты сол қол ережесімен, ал мәні мына өрнекпен анықталады

, (2.13)

мұндағы – өткізгіштің ұзындығы;

B – магнит индукциясы;

I – өткізгіштен өтіп жатқан ток күші.

2.4 суретте келтірілген милливольтметрдің

n орамнан тұратын қозғалмалы рамкасының

өлшемі . Тұрақты магниттің полюстік

ұштары рамканың өзекшесімен концентрлі.

Полюстік ұштар мен өзекшенің арасындағы

саңылауда айнала отырып, рамка әрқашан

магниттік күш сызықтарына параллель

орналасады. Демек айналдырушы момент

2.4 сурет – Милливольтметрдің мына өрнекпен анықталады

құрылысы

. (2.14)

Рамканың бұрылу бұрышы одан өтіп жатқан токтың күшіне пропорционал болуы үшін, рамканың бұрылу бұрышына тәуелді болатын рамкаға кері әсер етуші момент түсіру қажет. Мұндай момент рамканың осімен байланысқан шиыршықты (спираль) серіппелердің көмегімен өндіріледі

, (2.15)

мұндағы С – меншікті кері әсер моменті;

φ – рамканың бұрылу бұрышы.

Ток жүргенде, тілше бекітілген рамка бұрыла бастайды, және төмендегі шарт орындалғанға дейін бұрыла береді

, (2.16)

немесе,

, (2.17)

осыдан

, (2.18)

мұндағы S коэффициенті аспаптың сезімталдығын білдіреді.

Милливольтметрдің негізгі бөліктері:

- полюстік ұштары бар тұрақты магнит;

- жұмсақ магниттік болаттан жасалған өзекше;

- көп орамды рамка (лакпен біріктірілген мыс өткізгіш);

- рамкаға бекітілген тілше (милливольтметрдің қозғалмалы бөлігі);

- шиыршықты (спираль) серіппелер, олардың бір ұшы рамкаға, екінші ұшы қозғалмайтын контактілерге қосылады, ток осы серіппелер арқылы келеді;

- рамкаға тізбектей қосылған қосымша резистор;

- өте сезімтал аспаптарда бұрылу бұрышын көрсететін сәуле үшін айна орнатылады.

Рамка тіреулеріндегі үйкеліс өлшеу қателігінің шамасын арттырады. Милливольтметрдің көрсету қателігін азайту үшін рамкаға тізбектей манганиннен жасалған қосымша резистор қосылады. Манганиннің температуралық коэффициенті мыстікінен екі дәреже төмен және шамамен .

Мыс өткізгіштен жасалған рамкасы және манганиннен жасалған, кедергісі рамканікіне тең қосымша резисторы бар милливольтметрдің температуралық коэффициентін бағалап көрелік.

, , (2.19)

мұндағы - қосымша резистордың кедергісі.

Температура - ға өзгергенде аспап кедергісінің өзгерісі

, (2.20)

» болғандықтан,

. (2.21)

Милливольтметрдің температуралық коэффициенті

. (2.22)

Біздің жағдайда және . Әдетте, сондықтан , яғни милливольтметрлердің температуралық коэффициенті мыстың температуралық коэффициентінен шамамен (4÷5) есе аз, демек 1°С – қа келетін қателіктің шамасы 0,08÷0,1% құрайды.

2.6.1 Термо-ЭҚК-ті милливольтметрмен өлшеу.

Егер термоэлектрлік термометрдің еркін түйіндерінің температурасы тұрақты болса, онда термо-ЭҚК-і тікелей жұмыстық ұшының температурасына тәуелді болады. Факт жүзінде милливольтметр термоЭҚК-і емес, аспап рамкасынан өтетін ток күшін өлшейді. Сондықтан термоЭҚК-і мен милливольтметр көрсетуі арасындағы тәуелділік біртекті болу үшін бүкіл тізбек кедергісі тұрақты, сонымен қатар ол кедергі аспапты градуирлеген кездегі жалпы кедергінің градуирлік мәніне тең болуы керек.

2.6.2 Термо-ЭҚК-і өлшеу кезінде мүмкін болатын қателіктерді сараптау.

Милливолтметр көрсетуі мына өрнекпен анықталады

, (2.23)

мұндағы - жұмыстық ұшы t, еркін ұшы температураға ие болған кездегі термо-ЭҚК мәні;

- милливольтметрдің кедергісі;

- қосқыш, ұзартқыш өткізгіштердің кедергісі;

- келтіру катушкасының кедергісі.

2.5 суретте 1–термоэлектрлік термометр, 2 – милливольтметр ( - рамканың, - қосымша кедергілер), 3 – электродтық ұзарту өткізгіштері, 4 –

қосу өткізгіштері. Сыртқы тізбектің

жалпы к едергісін градуирлік мәнге

дейін жеткізу үшін келтіру

катушкасы қолданылады.

Милливольтметр көрсетуінің

қателігі (көрсетуінің өзгеруі)

біріншіден, сыртқы тізбек

кедергілерінің ( ),

екіншіден, милливольтметрдің