Термоэлектрические преобразователи (термопар)

Принцип действия термопара основан на возникновении термоэффекта в контуре, состоящем из двух проводников, имеющих разную работу выхода электронов для возникновения термоэффекта два спая этих проводников, должны находиться при разных температурах. Спай, находящийся при более высокой температуре, называется “горячим спаем”, а при более низкой “холодным спаем”. При повышении температуры горячего спая (В) увеличивается скорость диффузии электронов, вследствие ч его между А и В возникает разность потенциалов, а на границе спая возникает термоЭДС. Выходным сигналом термопара является термоЭДС или напряжение [мВ]

В процессе изменения температуры чувствительного элемента термопара на холодном спае создается отрицательный потенциал, а на горячем - положительный. Это вызвано потоком свободных электронов от горячего спая к холодному. Разность этих потенциалов равна термоЭДС, возникающих в термопаре.

Материалы изготовления термопаров:

• Платина (Pt)

• Платинородий (90%Pt + 10%Rh)

• Хромель (9,5%Cr + 90,5%Ni)

• Алюмель (94,5%Ni + 2%Al + 1%Si +2,5%Mn)

• Копель (55,4%Cu + 44%Ni + 0,5%Mn + 0,1%Fe)

Вторичными преобразователями термопарами являются:

• Милливольтметры

• Компенсационные потенциометры

М илливольтметры

Принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля от постоянного магнита, а также приложенного к нему электрического тока от термоэлектрического преобразователя. Под действием электрического тока в магнитном поле вращается рамка до тех пор, пока упругая сила противодействующей пружины не станет больше усилия на рамке, тогда рамка остановится в положении, определяющем силу тока приложенного к магнитному полю. Шкала прибора отградуирована на мВ и °С.

Автоматический компенсационный потенциометр

П ринцип действия основан на компенсационном методе измерения, который заключается в уравновешивании измеряемой величины другой известной величины. В одну диагональ рабочей или токосъемной спирали подается ЭДС с датчика, которая уравновешивается внутренним сопротивлением и приложенным к нему напряжением.

Общие сведения об измерении расхода. Средства измерения расходов

Расход - количество вещества (его объём или масса), протекающее через сечение канала или трубопровода за единицу времени.

Различают:

• Объемный расход (Q) [единица объёма/ единицу времени]

• Массовый расход (G) [единица массы/ единицу времени]

Средства измерения расхода называются - расходомерами.

Р асход бывает:

• Мгновенным - производная от количества вещества по времени.

• Средним - отношение количества вещества к некоторому промежутку времени.

Расходомеры измеряют мгновенный расход. Для измерения среднего или суммарного расхода используются расходомеры с интеграторами и счетчики.

И нтегратор - непрерывно суммирует показания средств измерения, интервальное количество есть разность показаний интегратора.

С четчики - измеряют количество вещества за некоторый промежуток времени.

V – количество вещества

N₂-N₁ – разность показаний счетчика

Нормальные условия в технике:

• Температура - 20°С

• Давление - 101325 Па (760 мм.рт.ст.)

• Относительная влажность – φ=0%

Классификация средств измерения расхода:

1. Объемные счётчики

2. Турбинные (скоростные) расходомеры

3. Расходомеры переменного перепада давления (дроссельные)

4. Расходомеры постоянного перепада давления (ротамеры)

5. Электромагнитные

6. Тепловые (калориметрические)

7. Ультразвуковые

8. Вихревые

9. Кориолисовые