Задачи / kuznecov-nd-chistyakov-vs-sbornik-zadach-i-voproso

Хмi ,---значение термо-ЭДС при подходе к отметке оо стороны мень­ ших значений; Хбi -значение терм9-ЭДС при подходе к отметке со сrороны оольших значений.

Определите систематическую составляющую Лс погрешности потен­ циометра в точке 500"С, оцените среднее квадратическое отклонение

случайной составляющей погрешности сr(Л) в той же точке шкалы потенциометра, а также наибольшее значение суммарной погрешности и вариацию.

\/ 1.32. Манометр со шкалой 0-16 МПа проходил испытания для проверки соответствия его метрологических характеристик технологиче­

ским условиям. При оценке погрешности в 11очке 10 МПа с помощью образцового мано етра регистрировались значения давления при подхо­ де со стороны меньших значений Рм и со стороны больших значений р6:

Определите оценки систематических и случайных составляющих по­ грешности в соответствии с [7].

Глава вторая

НЗМЕР НИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Измерение температуры может осуществляться различными мето­ дами: Каждый метод имеет свои особенности определяемые как прин­ ципом, так и применяемыми средствами и схемами их подключения. Кроме того, при измерении температуры следует учитывать взаимодей­ ствие между Т\с1, .• ·"аnбразователями и измеряемой средой.

Контактные термощ,еобразователи находятся в непосредственном контакте со средой, температуру которой они измеряют. Часто собст­ венная температура контактного термопреобразователя (или его части) даже в статическом: режиме отличается от температуры измеряемой сре­ ды. Это отличие определяется особенностями теплообмена между тер­ мопреобразователем и измеряемой средой, конструктивными и тепло­ физическими характеристиками самого термопреобразователя и от­ дельных частей его арматуры, а также условиями теплообмена термо­ преобразователя с окружающей средой.

Показания жидкостных и манометрических термометров расшире­ ния определяются температурой не только рабочего вещества, находя­ щегося в непосредственном контакте с измеряемой средой, но и вы­ ступающей, неконтактирующей части рабочего вещества, кот,орая нахо­ дится в теплообмене с окружающей средой. Если конструкцией или

18

Свободными называются те концы термоэлектрического термомет­

ра, коrорые включаются в измерительную цепь. Если термоэлектриче­ ский термометр удлинен термоэлектродными проводами, то свободными 1<01щами термометра будут концы термоэлектродных проводов.

Удлиняющие термоэлектродные провода вносят свою долю в об­ щую погрешность измерения. Например, предел основной допускаемой 11оrрешности удлиняющих проводов для термоэлектрических термомет­ ров ,гипа К равен ±0,16мВ.

Допускаемые отклонения для удлиняющих проводов различных типов приведены в [27).

В соответствии со стандартом СЭВ 1059-78 [11), по которому бу­ дут скорректированы государственные стандарты СССР, будут приме­ ш1ться девять типов термоэлектрических преобразователей. Типы этих термоэлектрических преобразователей и их обозначения приведены в табл . 2.1. Для одних типов термопар (медь-копелевая, хромель-ко• щшевая, вольфрамрений-вольфрамрениевый ВР 5/20':1) остались прежние названия и градуировочные характеристики, никаких обозна• чсний для этих термопар стандарт СЭВ не устанавливает. Для других 1·11поп введены новые названия и обозначению никель-хром - никель• аJ1юм1шиевая термопара, тип К, прежнее название хромель -алюмелевая п обозначение ХА, градуировочная характеристика остал.асьнеизмен-

19

20

21

При решении задач на расчет компенсации температурной погреш• ности следует иметь в виду, что значение вводимой поправки должно быть численно равно изменению термо-ЭДС термоэлектрического тер• мометра при изменении температуры свободных концов. При расчете изменения показаний с изменением температуры свободных концов не­ обходимо пользоваться выражением равновесия потенциометрической схемы в общем виде, когда движок реохорда занимает произвольное положение.

Перед решением задач по разделу потенциометров рекомендуется ознакомиться с [12], в которой производится детальное рассмотрение принципа действия схем и расчета их элементов.

В задачах по электрическим термометрам сопротивления следует обратить внимание на все особенности, связанные с работой термомет,• ров сопротивления и измерительных схем. Так как i'' :ение температу• ры определяется по значению сопротивления чувсть,пельного элемента термометра, то могут иметь место ошибки в определении этого сопро•

тивления. Эти ошибки вызываются изменением сопротивления либо линий связи, либо чувствительного элемента за счет самонагрева, ЛИ•

бо другими причинами, которые изменяют сопротивление термометра независимо от значения температуры измеряемой среды.

Типы термопреобразователей сопротивления, обозначения их гра• дуировочных характеристик и диапазоны измеряемых температур при­ ведены в табл. П.15. Градуировочные характеристики термопреобразо­

точно сложная и на различных интервалах аппроксимируется разными выражениями.

Допускаемые отклонения сопротивления Ro термопреобразователеil:

П.16). В табл. П.17 приведены номинальные значения отношения со•

где Т-текущее значение температуры, К; Ro-значение сопротивле• ния при температуре Т=293 Ki В-коэффициент, зависящий от свойств полупроводникового материала.

22

Сопротивление термометров в промышленных условиях измеряет­ ся мостами либо логометрами. Неуравновешенные мосты используются редко из-за двух основных недостатков: нелинейности градуировочной х·арактеристикии зависимости их показаний от значения напряжения питания. Наибольшее распространение получили уравновешенные мос­ ты. При решении задач по мостовым схемам основным уравнением яв­ пяется математическое выражение усло ия равновесия мостовой схе­ мы (произведения значений сопротивлений противолежащих плеч дол­ жны быть равны).

При рассмотрении схем логометров следует иметь в внду, что ло­ rометры не имеют противодействующих пружин и движение рамок прекращается при равенстве момента, развиваемого рабочей рамкой, в цепь которой включен термометр сопротивления Rt, и противополож­ но направленного момента компенсирующей рамки. Следует отметить, что даже при противоположном направлении этих моментов направле­ ние каждого из них должно быть строго определенным. Момент ра­ бочей рамки может быть направлен по или против часовой стрелки, компенсирующий момент - соотпетстпешю против или по часовой стрелке, но логометр будет работоспособным только при одном из этих двух возможных направл1:ниii. Чтобы определить это направле­ ние, нужно помнить, что подвиk:ная система лоrометра должна пово­ р·ачиваться таким образом, чтобы больший момент, действующий на одну из рамок, уменьша.пся, второй, наоборот, увеличивался.

При измерении температуры контактными термопреобразователями могут возникнуть значительные погрешности, обусловJ1енные отводом

теплоты от чувствительного элемента за счет теплоотдачи по чехлу и теплоотвода излучением.

Погрешность Лt измерения температуры газа, вызванная лучистым теплообменом между чехлом термопреобразователя и стенкой трубы,

где Те, Тт, Тет - соответственно температура измеряемой среды, тер­

мопреобразователя и стенки, К; аи - коэффициент теплоотдачи кон­ векцией между термопреобразователем и измеряемой средой,

Вт/{М2•К); С0=.5,67 Вт/(м2 •К4)-коэффициент излучения абсолютно черного тела; Впр - приведенный коэффициент теплового излучения, характеризующий теплообмен между термопреобразователем и стенкой.

Когда поверхность стенки значительно больше поверхности термо­ преобразователя (Fcт-::J>Fт), можно считать, что приведенный коэффи­

циент теплового излучения практически равен коэффициенту теплового излучения термопреобразователя (Впр=Вт).

23

Погрешность Лt измерения температуры за счет теплоотвода по чехлу определяется по формуле

где а - коэффициент теплоотдачи между термопреобразователем и из­ меряемой средой, Вт/(м2 • К); Р и S - периметр, 1 , и площадь, м2, по­ перечного сечения чехла термопреобразователя; "л - коэффициент теп•

лопроводности материала термопреобразователя, Вт/(м-К); l - глу• бина погружения чехла в измеряемую среду, м..

При измерении температуры высокоско( тных газовых потоков возникает погршность, вызванная торможением потока.

Связь между статической (или термодинамической) температурой потока Те и температурой торможения Т*, которую принимает поток при полном его адиабатном торможении, выражается формулой

(2.6)

где v - скорость движения потока, м/с; ер - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении;Дж/(кг•К).

В задачах, связанных с тепловой инерцией термопреобразователей, коэффициент теплоотдачи за время переходного процесса считается неизменным, а сам процесс описывается уравнением первого порядка

ветствующее времени -r после скачкообразного изменения температу­ ры среды до значения fc; Тд-постоянная времени, с.

Тепловая инерция вызывает появление динамической погрешности, которая представляет собой разность текущего значения температуры термопреобразователя tт и температуры среды fc.

При решении задач по пирометрам излучения следует руководст­ воваться математическим выражением физических законов, составляю­ щих основу принципа действия пирометра. Одним из основных зако­

·"":для вид_имог_участкао спектра и t<ЗООО К можно вместо закона Планка использовать формулу Вина

(2.9)

Интег.11.альная энергетщн:ская _яркость определяется законом Сте­ фана - Больцмана, который для абсолютно черного тела имеет вид

где ет - интегральный коэффициент теплового излучения при темпера-

туре"f.----·-----............_

На законах излучения основыJfается ряд бесконтактных методов измерения температуры. Наибольшее распространение получили сле­ дующие методы измерения температуры по излучению:

квазимонохроматической (яркостный) метод, использующий зави­ симость спектральной энергетической яркости тела от температуры; метод спектрального отношения (цветовой), основанный на пере­ распределении с температурой спектральных энергетических яркостей внутри данного участка спектра (отношения двух спектральных энер­

гетических яркостей); метод полного излучения (радиационный), основанный на зависи­

мости энергетической яркости тела .от температуры в широком спект­

ральном интервале.

В связи с чрезвычайным разнообразием излучательных свойств реальных тел IJ!Iррметры· излучения градуируются по излучению абсо­_К!тнq_: ерного" тела. Поэтому значения температуры реальных тел, от-

. считанные по пирометрам излучения, являются не действительными температурами тела, а псевдотемпературами. Эти псевдотемпературы носят соответствующие названия: яркостная, цветовая и радиационная температура тела. Например, яркостной температурой Тя реального физического тела называется такая температура абсолютно черного тела, при которой спектральная энергетическая яркость абсолютно чер-

ноrо тела ВОл.Тя равна спектральной энергетической яркости реального

физического тела В1-,,т при его действительной температуре Т. Аналогично можно дать определения для цветовой и радиацион,

ной температур исходя из зависимостей, положенных в основу этих методов. В том, что пирометры излучения позволяют измерять только псевдотемпературы реальных тел, заключается принципиальный недо•

, статок этих методов измерения температуры.

Для решения задач по нормирующим преобразователям для тер• моэлектрических термометров необходимо понимание принципа дейст­ вия преобразователей с отрицательной. обратной связью [4]. Следует заметить, что градуировки и пределы преобразования нормирующих

преобразователей для термоэлектрических термометров совпадают с аналогичными характеристиками потенциометров. Интервал изменения

выходного тока у преобразователей всех градуировок и пределов пре, образования составляет 0-5 или 4-20 мА.

2.1.Для какого температурного диапазона устанавливается Меж• дународная практическая температурная шкала 1968 г. (МПТШ-68)?

2.2.Каким образом осуществляется практическое воспроизведение МПТШ-68?

2.3.Можно ли ртутным стеклянным термометром измерить темпе•

ратуру 500 °С, если температура кипения ртути 356,6 °С? Каким обра• зом можно повысить верхний предел измерения ртутных термометров?

2.4. · Лабораторный стеклянный термометр, заполненный пентаном, показывает по шкале -40 °С. Термометр погружен в измеряемую ере, ду до отметки -100 °С. Температура выступающего столбика состав• J!Яет 20 °С. Коэффициент видимого объемного теплового расширения пентана в стекле v=0,0012 к- 1•

Определите действительное значение температуры.

2.5.Совпадают ли значения коэффициентов объемного теплового расширения и видимого объемного теплового расширения термометри­ ческого вещества?

2.6.Определите изменение показаний манометрического ртутного термометра, если при градуировке термобаллон и показывающий при,

давление в системе изменяется от 4,47 до 14,28 МПа. Плотность ртути р= 13 595 кr/мз.

2.7. Определите изменение показаний манометрического газового термометра, вызванное увеличением температуры каnиЛJ1яра на 40 и

2.8. Оцените изменение показаний манометрического газового тер­ мометра за счет изменения температуры внешней среды на 30 °С, ес­ ли известно соотношение объемов кипилляра Vк, пружины Vп и балло­ на Vб:

менение показаний вызовет изменение барометрического давления р 5 на 0,005 МПа .:f!a отметках шкалы О и 500 °С.

V 2.11.. Будет ли изменяться термо-ЭДС термоэлектрического термо­ метра типа ХК: при изменении температуры 2,.абочего конца, но при сохранении разности температур рабочего конца и своб,щных концов,

например Е (300, 50 °С) и Е (600, 350 °С)?

. 2.12.: На рис. 2.1 изображена характеристика термоэлектрического термометра при температуре свободных концов, равной О 0С,

Как изменится его характеристика, если температура свободных· концов увеличится?

2.13. Характеристика термоэлектрического термометра представле­

на на рис. 2.2, а.

Какая зависимость из изображенных на рис 2.2, 6 будет харак­ теризовать коэффициент преобразования. термометра? Изменится .тп1 его коэффициент преобразования при изменении температуры свобод­ ных концов?

2.14. В печь для поверки помещено несколько термоэлектрических термометров, о которых известно, что они стандартные, но их тип не­ известен. Свободные концы термометров помещены в термостат, темпе-

неизвестно.

Можно ли определить тип термоэлектрических термометров, если температура в печи_ известна и может изменяться в интервале от 300 до 600 °С, а термо-ЭДС измеряется лабораторным потенциометром?

2.15. На рис. 2.3 даны схемы измерения температуры поверхности медной пластины. В случае а электроды термоэлектрического термо­ метра сварены вместе и затем приварены к пластине, в случае 6 каж-

дый из электродов приваривался к пластине отдельно и между электродами нет непосредственного контакта. Учитывая большую теплопроводяость меди и полагая плохой теплообмен пластины с окружающей средой, можно считать, что температура медной пла­ стины во всех точках подсоединения к ней термоэлектродов оди­ накова.

Будет ли термо-ЭДС обоих термометров одинакова при одинаковой температуре свободных концов?

2.16. Введите поправку в показания термоэлектрического термомет­ ра и определите температуру рабочего конца, если известно, что тер­ мо-ЭДС термометра типа S (платинородий-платиновый) равна 3,75 мВ,

атемпература свободных концов 32 °С.

2.17.Термоэлектрический термометр типа S (платинородий-плати­

новый) подсоединен к измерительному прибору ИП медными провода­

ми (рис. 2.4).

Изменится ли термо-ЭДС, если вместо медных проводов подсое­ динение будет осуществлено алюминиевыми проводами? Значения температур концов термометра остались прежними.

2.18. Термоэ,1ектрический термометр типа S (п.тrатинородий-плати­

новый) подключен к измерительному прибору медными проводами. Температура рабочего конца 700, свободных концов 20 °С.

Изменится ли термо-ЭДС, если температура места подключения медного провода к платинородиевому термоэлектроду увеличилась до

°С, а температура места подключения медного провода к платино­ вому термоэлектроду осталась равной 20 °С.

Градуировочная характеристика термоэлектрического термометра типа S приведена в табл. П.12. Термо-ЭДС пары платинородиймедь при температурах спаев 100 и 20 °С Е (100 °С, 20 °С)=-0,077 мВ.

2.19. Подключение термоэлектрического термометра к измеритель­ ному прибору осуществляется удлиняющими термоэлектродными про­ водами (рис. 2.5).

Обязательным ли является требование равенства температур мест

соединения t1 и 2?

2.20. На рис. 2.6 представлены характеристики различных термо• электрических термометров.

Укажите, какие из них можно подключит к измерительному при• бору без удлиняющих термоэлектродных проводов обычными медными и при этом не будет возникать искажение термо-ЭДС.

2.21. Определите температуру рабочего конца термоэлектрического термометра для измерительной цепи, представленной на рис. 2.5. Из­

К(никельхром - никельалюминиевый, хромель - алюмелевый).

2.22.Градуировочные таблицы стандартных термоэлектрических термометров составлены при температуре свободных концов О 0С. Поэтому в термо-ЭДС, развиваемую термометрами, необходимо вво­ дить поправку на температуру свободных концов, если эта температу­

ра не равна О 0С.

Каковы принципиальные основы введения поправки на температу­ ру свободных концов и какой сигнал должно вырабатывать устройст-

-во для автоматического введения поправки?

2.23.В мостовой схеме компенсатора терма-ЭДС с КТ-54 для ав­ томатического введения поправки на температуру свободных концов термоэлектрического термометра (рис. 2.7) имеются резисторы R1, Rz

иRз, выполненные из манганина, и Rм, выполненный из меди. В мое-

тах, используемых со всеми типами термоэлектрических термометров, эти резисторы имеют одни и те же значения, Одинаково также эиаче­ ние напряжения питания И.

Одинаково ли значение сопротивления Rб в мостах, используемых

нить на медные с тем же суммарным сопротивлением? Характеристику термоэлектрического термометра считаем линейной. Входное сопротив­ ление измерительного прибора полагаем бесконечно боJ1ьшим.

термоэJ1ектродные провода заменить медными?

2.26. Для условия задачи 2.23 изменятся ли показания милливольт­ метра, если медные провода, идущие от компенсатора КТ-54 к милли­ вольтметру (рис. 2.7), зш1rс1шп, 11а алюминиевые с тем же сопротив, лением?

2.27.Для условия задачи 2.23 при всех JIИ температурах свобод­

ных концов термоэлектрического термометра в диапазоне допусtимого их изменения будет происходить полная компенсация изменения тер­ ма-ЭДС?

2.28.Изменится ли чувствительность милливольтметра, если уве­ личить число витков рамки при неизменной жесткости пружины?

2.29.Полагаем, что в начале и конце шкалы милюшольтметра рамка находится в магнитном поле с большей .индукцией, чем в середине шкалы.

Будет ли чувствительность такого милливольтметра постоянной в пределах шкалы? Будет ли шкала милливольтметра равномерной?

2.30. Оцените. значение погрешности измерения температуры пара термоэлектрическим термометром типа К в комплекте с милливольт­ метром. Милливольтметр находится в помещении блочного щита, тем­

проводов. Шкала милливольтметра 200-600 °С, класс 1,0. Показания милливольтметра 540 °С.

Пределы допускаемых значений погрешностей термометра и удли• няющих термоэлектродных проводов приведены в. начале гл. 2 [фор• мула (2.1) и табл. 2.1] и в [27].

2.31. Температура пара измеряется термоэлектрическим термомет­ ром типа К, который с помощью удлиняющих термоэлектродных про­ водов подключен к милливольтметру. Милливольтметр установлен в помещении блочного щита, имеющего температуру 20 °С. Сопротивле­ ние милливольтметра 323, термометра в рабочих условиях 0,35 Ом. Подгонка сопротивления внешней линии до значения 5 Ом осущест• вляется при температуре 20 °С. Сопротивление удлиняющих термоэлек­ тродных проводов 3,47 Ом при общей длине 150 м (в том числе 3 м внутри блочного щита).

Оцените относительное изменение показаний мrтливольтметра, вызванное изменением температуры проводов от 20 до 65 °С. Темпе­ ратурный коэффпцпспт электричес1шго сопротивлсrшя проводов CG=

=2;4· 10-3 К-1•

2.32.Термоэлектрический термометр типа S (длина термоэлектро• дов 2 м, диаметр 0,5 мм) подключен к пирометрическому милливольт• метру, отградуированному на внешнее сопротивJ1ение 5 Ом, при глу•

бине погружения термометра 0,5 м в среду с температурой 1000 Остальная часть термометра находилась при темпера.туре40 °С.

Изменятся ли показания милливольтметра, если глубипу погруже• ния увеличить до 1,5 м. Внутреннее сопротивление милливольтметра

и последовательно включенного манганинового резистора. Температур• ный · коэффициент электрического сопротивления меди rx= 4,26 • 10-з К-1•

2.34. Известно, что температурный коэффициент милливольтметра уменьшается с уменьшением отношения сопротивления рамки к общему сопротивлению милливольтметра. Однако это отношение обычно быва• ет не менее 1/3•

Почему не рекомендуется выбирать его меньшим при неизменном общем сопротивлении милливольтметра?

2.35. Принципиальная схема лабораторного потенциометра пред­ ставлена на рис. 2.8. Известно, что ЭДС насыщенного нормального элемента зависит от температуры, в то время как рабочий ток потек­ циометра должен быть неизменным.

Каким образом это достигается в схеме потенциометра, например, при увеличении температуры от 20 до 50 °С?

2.36. Предположим, что в задаче 2.35 после увеличения темпера­ туры окружающей среды до 50 °С вновь была произведена установка рабочего· тока, однако движок резистора R э остался в том же поло­

жении, в котором он находился при температуре 20 °С. Изменятся ли при этом показания потенциометра?

2.37.Влияет ли на погрешность потенциометра класс применяемого нормального элемента?

2.38.Термо-ЭДС термоэлектрического термометра сопротивлением

50 Ом измеряется потенциометром с внутренним сопротивлением 200 Ом. Останется ли rочность измерения прежней, если внутреннее сопро­ тивление потенциометра станет равным 20 _кОм при неизменной чувст­

вительности нуль-индикаrора по току?

2.39. Нужно измерить ЭДС источника с очень высоким внутрен­ ним сопротивлением, например ЭДС электродной системы рН-метра.

Какой потенциометр, низкоомный или высокоомный, и п_очемусле­ дует использовать для ЭТQЙ цели?

2.40. Измерительная схема автоматического потенциометра типа

1 или 2, следует подключать плюоовой электрод термоэлектрического термометра?

2.42.Какими будут показания потенциометра со шкалой -10+

++10 мВ при обратной полярности подключения источника измеряе­ мого напряжения с ЭДС -3 мВ? +5 мВ?

2.43. Что будут показывать автоматические потенциометры с диа­ пазонами измерения 0-400 °С градуировки ХК и 0-50 мВ при зако­

рачивании их входных зажимов?

2.44. Для всех потенциометров сопротивление резисторов R" =

=509,5 Ом (рис. 2.9).

Чем обусловлен выбор такого значения сопротивления?

2.45. Имеются два потенциометра градуировок К и ХК со шкалой

0-600

У которого из них резистор Rn (рис. 2.9) больше? Предполагается, что токи в ветвях схемы у обоих потенциометров одинаковы и соот­ ветственно равны 11 =3 мА и l2 =2 мА. Эквивалентное сопротивление реохордов R,. =90 Ом. Нерабочие участки реохорда так:же одинаковы

иравны О,032Rэ.

2.46.Будут ли одинаковыми значения сопротивления Rп (рис. 2.9)

употенциометров с диапазонами измерения -50-ё-+ 150 °С, 0-200 'С

одной и той же градуировки ХК? 2.47. Напишите уравнение равновесия потенциометрической схемы

при значении измеряемой температуры fн, равной нижнему пределу

измерения, и на его основании определите сопротивление Rб (рис. 2.9) для потенциометра 0--600 °С градуировки ХК. Расчетное значение тем­

пературы свободных концов to =20

2.48.Ощшаковы ли значения сопротивления медного резистора Rм

употенциометров КСП-4 с диапазоном измерения -50-ё- + 100 °С гра­

дуировки ХК, 0-600 °С градуировки ХК, 0-600 °С градуировки К? Токи схемы для всех потенциометров одинаковы.·

2.49. Был произведен расчет схемы потенциометра с диапазоном измерения 0-600 °С градуировки ХК исходя из принятой расчетной температуры свободных концов 20

Во всех .JJИ точках шкалы будет производиться полная температур­ ная компенсация температуры свободных концов, если она отличается от расчетного значения. Ток 12 (рис. 2.9) не зависит от температуры свободных концов и равен 2 мА.

2.50.Для рассчитанной измерительной схемы потенциометра О+-60 °С градуировки ХК: определите температурную погрешность в конце шкалы при t =50 °С и t =0 °С.

2.51.Буд"ет ли зависеть значение температурной погрешности от значения выбранной расчетной температуры свободных конц в?

2.52.Определите критическое значение порога чувствительности по напряжению для электронного усилителя автоматического потенцио­ метра градуировки ХК с диапазоном шкалы 0-600 °С. Число вишов реохорда n= 1400.

2.53.Медный термометр сопротивлениf! имеет сопротивление при

20 °С R20= 1,75 Ом.

Определите его сопротивление при 100 и 150 °С. Температурный коэффиnиент а=4,26-10-з к-1•

2.54.Определите сопротивление платинового термометра, изготов­ ленного из платины марки Пл-2, при температуре -200 °С и 200 °С. Сопротивление термометра при О 0С составляет 7,45 Ом.

2.55.Какими параметрами могут различаться термометры сопротив­

ления различных классов, изготовленные из одного материала.

2.56.Определите предел допускаемой относительной погрешности термометра сопротивления I класса при измерении температуры 300 °С.

2.57.·одинаковы ли значения коэффициентов преобразования у

медных термометров сопротивления градуировок 50 М и 100 М в ин­ тервале 0-150 °С?

2.58.Определите среднее значение коэффициента преобразования 'для платиновых термометров градуировки 10 П и 100 П в интервалах 400-500, 300-400 °С и сопоставьте результаты.

2.59.Оцените значение дополнительной погрешности, возникающей за счет самонагрева чувствительного элемента термометра сопротивле­ ния, выполненного в виде платиновой нити диаметром 0,05 и длиной

10 мм, измеряющего температуру воздушного потока. Коэффициент теплоотдачи от нити к воздуху ан=400 Вт/(м2 •К), ток, протекающий по нити, /=100 мА сопротивление термометра при рабочей температуре

R1=0,54 Ом.

2.60. Какой из термометров сопротивления - градуировки 100 П,. 100 М или полупроводниковый с параметрами Ro=10,6 кОм, В=2500 К имеет наибольший коэффициент преобразования при температуре 60 °С?

2.61. Оцените дополнительную абсолютную погрешность измерения температуры термометром сопротивления градуировки 50 М, включен­ ным по двухпроводной схеме, если значение сопротивления соединитель­ ных проводов равно 4,5 вместо градуировочного значения 5 Ом.

Как изменится эта погрешность, если действительное сопротивле­ ние соединительных проводов будет 0,1, а градуировочное значение

0,6 Ом?

2.62. Для условия задачи 2.61 определите, будет ли дополнитель­ ная погрешность, вызванная изменением сопротивления линии, зависеть от градуировки термометра?

2.63. Каким образ-омоценить дополнительную погрешность измере­ ния температуры медным термометром сопротивления, вызванную от­ клонением действительных значений R и а' от номинальных.

Действительные значения: R =49,90 Ом, a'=4,25-1Q-3 к-1• Номи­

нальные значения: Ro=50 Ом; а=4,28· J0-3 к-1• Текущее значенне со­ противления термо,1етра Rt=75,58 Ом.

34

2.64. Сопротивление термометра градуировки 10 П измеряется по­ тенциометрическим методом.

Оцените погрешность измерения температуры t=100 °С, если из­ вестно, что допустимое ,отклонение от градуировки для термометров класса III определяется значением (табл. П.16)

Лt..;: 0,2 °С.

Текущее сопротивление термометра Ri=l3,9113 Ом. Сопротивление образцовой катушки 10±0,0i Ом. Измерение падения напряжения осу­ ществляется лабораторным потенциометром типа ПП-63 класса 0,05, предел допускаемой основной погрешности которого, мВ, равен

Ле =± (5-10-4 И+ О,5Ир),

где И - показание потенциометра мВ; Up - цена деления шкалы рео­ хорда, мВ. Ток, протекающий через сопротивление, равен 3 мА.

градуировки 50 П, измеряемая температура 200, шкала моста 0-300 °С.

а

2.69.Какое положенне двнжка реохорда (в точке а или в точке Ь)

соответствует нижнему пределу измерения уравновешенного моста гра­ дуировки 50 М в схемах рис. 2.13, а и б?

2.70.Выведите уравнение градуировочной характеристики для из­ мерительных уравновешенных мостов, представленных на рис. 2.13.

2.13, а), вызванное изменением переходного сопротивления движка рео­ хорда на 0,2 Ом. Шкала моста О-!50 °С, градуировка 5ОМ R2 = Rз =

=100 Ом.

2.72.Термометр сопротив.JJения Rt подключается к уравновешен­ ному мосту (рис. 2.14) с помощью соединительных проводов. Сопро­

тивление Rл каждого из этих соединительных проводов при градуи­ ровке было ранно 2,5 Ом.

Оцените изменение показаний моста, вызванное увеличением сопро­

тивления ка;кдого из соединительных проводов на 0,5. Ом, при двух­

. проводной схеме :1одключения термометра. Сопротивления резисторов

дачу 2.72), если термометр сопротивления подключить по трехпровод­

ной схеме?

2.74. Будет ли зависеть изменение пш,азаний уравновешенного мос-: та, вызванное изменением сопротивления соединительных проводов, под• ключающих термqметр по трехпроводной схеме, от соотношения сопро­

=5 Ом; Rл = 2,5 .Ом; R2 = Rз= 200 Ом. Нерабочие участки реохорда не учитывать

2.76.При всех ли измеряемых температурах будет отсутствовать влияние изменения сопротивления линии на показания моста· при ус­ ловии, что сопротивления R2 и Rз одинаковы?

2.77.Оцените изменение показаний моста (задача 2.75), вызванное увеличением сопротивления каждо,го соединительного провода на 0,1 Ом

при измеряемой температуре t=120 °С, градуировка термометра 50М.

Рнс. 2.16

Рнс. 2.17

2.78. Токи в рамках 1 и 2 логометра (рис. 2.16) имеют указанное на схеме направление. Индукция поля в центре слабее, чем у краев зазора.

Определите, будет ли при таком направлении токов· логометр ра• ботоспособным.