6. Описание установки

Установка для градуировки термопар состоит из источника теплоты для нагрева горячего спая термопар в виде электроплиты, сосудов с водой и переносного милливольтметра для измерения термо-э.д.с., к которому под- ключаются термоэлектроды термопары.

Для измерения температуры холодного спая (колодка подключения термопар измерительного прибора) и горячего спая (сосуд с нагреваемой водой) ис- пользуется стеклянный жидкостный термометр.

7. Выполнение опытов

1. Подготовить термопару из представленных проводников путем скрутки концов проволоки и сварки.

2. Изучить схему установки и подключить термопару к милливольтметру.

3. Измерить и записать температуру в помещении лаборатории в начале ра- боты и в конце измерении, поместив термометр на колодку милливольтмет- ра.

4. Включить электроплиту и обеспечить нагрев воды в сосуде (источник го- рячей среды).

5. Установить стеклянный термометр в сосуд с водой для контроля за температурой воды.

6.По мере нагрева воды (примерно с шагом 10°С) записывать в журнал на- блюдений показания термопар в милливольтах и соответствующую темпера- туру жидкостного термометра согласно табл. 1. Замеры следует выполнять до достижения процесса кипения воды для всех изготовленных термопар.

Таблица 1

Градуировочные характеристики термопары

№ Опыта	Показания термо- метра, ОС	Показания термо- пары, мВ	Температура хо- лодного спая, ОС	Поправка на тем- пературу холод- ного спая, мВ	Показания термо- пары исправлен- ные, мВ	Температура по термопаре, ОС	Стандартная тер- мо ЭДС, мВ	Абсолютная по- грешность,ОС ,	Относительная погрешность,%

7. По результатам опытов построить графики зависимости эдс термопары от температуры и привести их к стандартным условиям (температура холодного спая 0^оС). Для термопар с нестандартной или неизвестной характеристикой рекомендуется делать это графическим способом, следующим образом – рис.5.

Рис. 5. Обработка результатов тарировки термопары графическим способом.

По оси абсцисс разбить шкалу температур от 0 до 100^оС. Справа от оси ординат нанести исходную шкалу эдс. Нанести экспериментальные точки и провести через них прямую линию. Строго говоря, зависимость термо-э.д.с. от температуры нелинейная, но в узком диапазоне температур 0 – 100^оС, для наших целей это допустимо.

Экстраполировать график до пересечения с осью ординат и эту точку обозначить как 0 исправленной шкалы термо-э.д.с, затем от этого нуля слева на оси разбить исправленную шкалу с той же ценой деления, что и справа (на исходной шкале). Разность между нулями шкал в мВ и будет поправкой на температуру холодного спая.

На график по исправленной шкале нанести штрих – пунктиром зави- симости для стандартных ХК и ХА термопар.

Таблица 2

Термо-э.д.с стандартной термопары ХК

Температура горячего спая, СО	Термо-ЭДС, мВ
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0	0,07	0,13	0,20	0,26	0,33	0,39	0,46	0,52	0,59
10	0,65	0,72	0,78	0,85	0,91	0,98	1,05	1,11	1,18	1,24
20	1,31	1,38	1,44	1,51	1,57	1,64	1,70	1,77	1,84	1,91
30	1,98	2,05	2,12	2,18	2,25	2,32	2,38	2,45	2,52	2,59
40	2,66	2,73	2,80	2,87	2,94	3,00	3,07	3,14	3,21	3,28
50	3,35	3,42	3,49	3,56	3,63	3,70	3,77	3,84	3,91	3,98
60	4,05	4,12	4,19	4,26	4,33	4,41	4,48	4,55	4,62	4,69
70	4,76	4,83	4,90	4,98	5,05	5,12	5,20	5,27	5,34	5,41
80	5,48	5,56	5,63	5,70	5,78	5,85	5,92	5,99	6,07	6,14
90	6,21	6,29	6,36	6,43	6,51	6,58	6,65	6,73	6,80	6,87

Таблица 3

Термо-э.д.с стандартной термопары ХА

Температура горячего спая, СО	Термо-ЭДС, мВ
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0,00	0,04	0,08	0,12	0,16	0,20	0,24	0,28	0,32	0,36
10	0,40	0,44	0,48	0,52	0,56	0,60	0,61	0,68	0,72	0,76
20	0,80	0,84	0,88	0,92	0,96	1,00	1,04	1,08	1,12	1,16
30	1,20	1,24	1,28	1,32	1,36	1,41	1,45	1,49	1,53	1,57
40	1,61	1,65	1,69	1,73	1,77	1,82	1,86	1,90	1,94	1,98
50	2,02	2,06	2,10	2,14	2,18	2,23	2,27	2,31	2,35	2,39
60	2,43	2,47	2,51	2,56	2,60	2,64	2,68	2,72	2,77	2,81
70	2,85	2,89	2,93	2,97	3,01	3,06	3,10	3,14	3,18	3,22
80	3,26	3,30	3,34	3,39	3,43	3,47	3,51	3,55	3,60	3,64
90	3,68	3,72	3,76	3,81	3,85	3,89	3,94	3,97	4,02	4,06

7. Определить общую максимальную погрешность измерений температуры термопарой.

8. Построить графики зависимости погрешности поверяемой термопары от температуры по показаниям стеклянного термометра. На графиках также должны быть указаны границы допустимых максимальных погрешностей измерений. Графики должны содержать обозначения осей координат и мас- штабные числа.