7.2 Показатель тепловой инерции  термопары

7.2.1 На распечатанный по данным регистратора «ТЕРА» график переходной характеристики термопары карандашом нанесите оси времени и температуры.

7.2.2 Примите установившееся отклонение температуры за единицу: _∞ = 1.

7.2.3 На уровне, равном 0,63 _∞ от первоначальной температуры, параллельно оси времени проведите линию.

7.2.4 Отметьте проекцию точки пересечения линии 0,63 _t с экспериментальной кривой на оси времени и линейкой измерьте отрезок _ , заключенный между этой отметкой и началом отсчета (моментом нанесения ступенчатого возмущения измеряемой температурой).

7.2.5 Зная скорость движения графика (по временным отметкам), выразите длину измеренного отрезка в секундах, получив значение показателя _.

7.2.6 Сравните полученное для данного типа термопары значение _ со справочными данными [Л5, стр.34…41].

7.2.7 Сделайте вывод о работоспособности исследованной термопары.

8. Оформление протокола

8.1 На титульной стороне двойного листа укажите Ф.И.О. студента, группу, бригаду, наименование и дату выполнения лабораторной работы.

8.2 Выполните краткое описание стенда с поясняющими рисунками и порядка выполнения работы.

8.3 Приведите результаты наблюдений и расчетов (таблицы, расчеты, формулы, график), сделайте выводы по полученным результатам.

8.4 Форма протокола испытаний

Паспортные данные СИТ						Рабочие эталлоны			Проверяемое СИТ
Тип
Диапазон измерения
Класс точности
Температура tx «холод. концов»	Термо-эдс при tx, мВ	Определение класса точности ПП							Определение 
		Действительное значение,		Показания прибора, мВ	Абсолютная погрешность Δ, мВ		Допустимое значение Δмах, мВ		Время с	Показания регистратора «ТЕРА», С
		С	мВ

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2-9

Изучение термометра сопротивления

1. Цель работы

Целью работы является изучение проволочных термометров сопротивления и определение их метрологических характеристик.

2. 2. При выполнении лабораторной работы студент должен:

Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.

Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда

3. Общие положения

Принцип действия термометров сопротивления основан на зависимости электрической проводимости металлов (проволочные ТС) и полупроводников

(термисторы, позисторы) от температуры.

Согласно ДСТУ 2858-94 чувствительный элемент проволочного ТС представляет собой платиновую, медную либо никелевую проволоку, намотанную бифилярно на керамический или другой каркас.

Современные платиновые и медные ТС имеют классы допуска А, В, С, а никелевые – только С. При этом каждому классу соответствует свои коэффицменты в формуле расчета максимально допустимой абсолютной погрешности измерения.

Номинальные статические характеристики преобразования (НСХ) ТС, называемые градуировками, обозначают цифрой (значение сопротивления R₀ термометра при 0 ⁰С) и буквой (материал проводника: М-медь, П-платина, Н-никель), причем ТС выпускают со значением R₀ согласно такому ряду: 1, 5, 10, 50, 100, 500, 1000 Ом. С увеличением R₀ чувствительность ТС возрастает. Наиболее распространены ТС градуировок 50П, 100П, 500П, 1000П и 50М, 100М.

Ранее в странах СНГ никелевые ТС не выпускались, платиновые ТС имели класс точности 1 и II, а медные – II и III. Платиновые ТС имели НСХ, обозначавшиеся гр. 20 (здесь R₀=10 Ом), гр. 21 (где R₀=46 Ом) и гр. 22 (R₀=100 Ом). Медные ТС имели такие НСХ: гр.23 (R₀=53 Ом) и гр.24 (R₀=100 Ом).

Медные термометры имеют диапазон измерения [–50…200]⁰С, а платинових [–200…1100]⁰С.

От механических и химических повреждений чувствительный элемент термометра сопротивления защищают чехлом, который бывает различной длины, толщины и материала. Это определяет, соответственно, глубину установки датчика в объекте, допустимые давления и агрессивность среды, где измеряют температуру. Чувствительный элемент 1 (рис.2.19), расположенный в конце защитного чехла 2, соединен с монтажными контактами 3 проводами, которые во избежание короткого замыкания продеты сквозь керамические бусы 4. Контакты 3 расположены в пластмассовой головке 5, что делает к ним легкий доступ при снятой крышке 6 головки. Для уменьшения инерционности свобод-

Рис.2.19 Термометр сопротивления в защитном чехле

ное пространство между стенками защитного чехла и чувствительным элементом заполнено порошком 7 (окисла алюминия или титана), имеющим высокую теплопроводность.

В обозначении типа термометра указывают материал проводника, шифр конструкции, градуировку, класс допуска, диапазон измерения, например:

ТСМ 1-4–50М–В–D(0-180) ⁰С.

В производственных условиях проверку работоспособности ТС обычно не проводят или осуществляют по реперным точкам – температуре плавления льда и кипения воды. Лабораторная работа в данном случае включает в себя определение соответствия номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) и показателя тепловой инерции _ испытываемого термометра сопротивления справочным данным.

4. Контрольные вопросы

4.1 Конструкции и принцип действия термометров сопротивления?

4.2 Из каких материалов изготавливают чувствительные элементы ТС?

4.3 Назовите діапазоні измерения медных и платинових ТС?

4.4 Какие классы допуска ТС применялись ранее и теперь?

4.5 Какие градуировки ТС использовались ранее и теперь?

4.6 Как определить инерционность ТС?

5. Описание лабораторного стенда