24. Принцип действия термоэлектрических преобразователей

основан на использовании термоэлектрического эффекта, который заключается в том, что в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных проводников, возникает электрический ток, если места соединения (спая) нагреты до различной температуры. Термоэлектрический эффект: для разных металлов разное число свободных электронов, диффузия электронов через спай, электроды А и В заряжаются + и -, возникает электрическое поле, между электродами А и В возникает разность потенциалов - термоЭДС. Если t_о-const, то Е_ав=f(t). Измерение температуры сводится к измерению термоЭДС термопары. Для включения в цепь электроизмерительного прибора или вторичного преобразователя её следует разорвать в спае с температурой tо. ТермоЭДС не изменится с введением в её цепь третьего проводника (С), если концы этого проводника имеют одинаковую температуру. Это позволит включать в цепь преобразователя соединительные провода, измерительные приборы. Погрешность, возникающая вследствие изменения температуры свободных концов, устраняется применением компенсационных проводов для отвода свободных концов преобразователя в зону с известной постоянной температурой. Как правило, эти провода изготовляются из тех же материалов, что и термоэлектроды, а для платинородий, платиновых одна жила из меди, другая- из медно-никелевого сплава.

Стандартизовано 5 основных типов технических ТПТ: Платинородий(+электрод) (10% родия)—платина(-электрод). Обозначение «ТПП». Лучшие преобразователи до температуры 0-1300ºС. Термоэлектроды из проволоки Ǿ 0,5 и Ǿ1мм изолируется фарфоровыми бусами или трубками.

Платинородий (30% родия) - платинородиевые (6% родия). Обозначение «ТПР». Применяются до температуры 1600- 1800ºС. Не требуют поправки на температуру холодных спаев, т. к. при 20ºС развивают всего около 2мв.

Хромель- алюмелевые. Обозначение «ТХА». Применяются до температуры

(-200)..1200 ºС.

Хромель- копелевые. Обозначение «ТХК». Применяются до температуры (-200…600 ºС) Развивают наибольшую термоЭДС (около 7мв на 100ºС).

Вольфрам- рений (5% рения)- вольфрамрениевые( 20% рения). Обозначение «ТВР». До температуры 0- 2200 ºС.

Термоэлектрические преобразователи температуры (термопары) градуируются при температуре свободных концов 0ºС, каждый тип термопары имеет градуировочную таблицу зависимости термоЭДС от температуры при условии температуры свободных концов=0ºС. На практике вторичные приборы: милливольтметры, потенциометры и вторичные преобразователи (U-U), (U-I) градуируются при температуре свободных концов 0ºС, а работают в условиях t₀ свободных концов 20ºС. На разность в 20ºС в показания вторичных приборов вводятся поправки во избежание существенных погрешностей измерения. Для защиты от механических повреждений и от воздействия измеряемой среды электроды ТПТ помещаются в специальную защитную арматуру: защитная гильза (нержавеющая сталь, корунд, окись алюминия), головка для присоединения термоэлектродов и компенсационных проводов. Существуют термопары без защитной арматуры, спай электродов приваривается к конструкции объекта измерения, напр. трубопровод. Имеется большое разнообразие типов и конструкций защитной арматуры, предназначенной для различных условий эксплуатации термопар: обычного исполнения, с подвижным и неподвижным штуцерами, вибро- и ударопрочные, пожаро- и взрывобезопасные, на низкие и высокие давления, с низкой тепловой инерционностью т.д. Термопары монтируются, как правило, с помощью патрубков (бобышек, гильз), ввариваемых в трубопровод на глубину до оси сечения, привариваемых к конструкциям и штуцеров защитной арматуры. В случае применения термопар в системе сбора информации, требующей дистанционной передачи данных, они подключаются к вторичному нормирующему преобразователю U=→U=0-10в; U=→I=0-5мa, 4-20 мa или преобразователю с цифровым выходом на общую шину.

17. АСР

Многоконтурные АСР обычно используют в тех случаях когда одноконтурный АСР даже с п-регулятором не позволяют получить требуемого кач-ва регулирования (чаще всего это объекты обладающие большим временем запаздывания). Широкое распространение в пищевой промышленности получили каскадные АСР, кот. также относятся к многоконтурным АСР. Каскадные обычно используют в тех случаях, когда наряду с основным технологическим параметром У , можно найти вспомогательный Уштрих, кот. также зависит от основного возмущаещего воздействия, но имеет меньшее время запаздывания.

Тем больше эффективность работы таких систем, чем выше разность между t₃ и t₃^, .

Многоконтурные АСР обычно используют в тех случаях когда одноконтурный АСР даже с п-регулятором не позволяют получить требуемого кач-ва регулирования (чаще всего это объекты обладающие большим временем запаздывания). Широкое распространение в пищевой промышленности получили каскадные АСР, кот. также относятся к многоконтурным АСР. Каскадные обычно используют в тех случаях, когда наряду с основным технологическим параметром У , можно найти вспомогательный Уштрих, кот. также зависит от основного возмущаещего воздействия, но имеет меньшее время запаздывания.

Тем больше эффективность работы таких систем, чем выше разность между t₃ и t₃^, .