3.1.2 Термометры сопротивления

Для автоматического аппарата для определения температуры вспышки в закрытом тигле ТВЗ-ЛАБ-11, в качестве устройства для определения температуры нефтепродукта используют термометр сопротивления Pt100.

Термометр сопротивления — электронный прибор, предназначенный для измерения температуры. Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры.

Термопреобразователи выполняют в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу. Термопреобразователи сопротивления могут подключаться к прибору с использованием двухпроводной линии, но при этом отсутствует компенсация сопротивления соединительных проводов и поэтому будет наблюдаться некоторая зависимость показаний прибора от колебаний температуры проводов.

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили Pt100 (сопротивление при 0 °С - 100Ω) Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных.

Термометр сопротивления типа Pt100 для определения температуры вспышки представлен на рисунке 4

Рисунок 4 -Термометр сопротивления типа Pt100

3.1.3 Термоэлектрические преобразователи

Термопара (термоэлектрический преобразователь) — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковых термопары, соединенных навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.

Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Помещая спай из металлов с отличными от нуля коэффициентами термо-ЭДС в среду с температурой Т₁, мы получим напряжение между противоположными контактами, находящимися при другой температуре Т₂, которое будет пропорционально разности температур Т₁ и Т₂. Преимущества термопар.

Преимуществами применения термопар являются:

• высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С)

• большой температурный диапазон измерения: от − 250 °C до 2500 °C

• простота

• дешевизна

• надежность

К недостатком можно отнести:

1. Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.

2. На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового сенсора и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.

3. Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.

В автоматических аппаратах для определения температуры вспышки и в качестве датчика фиксации момента вспышки могут применяться хромель-алюмелевые термопары ТХА

Характеристика термопары ТХА, согласно ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Характеристика термопары ТХА

Тип ТП (буквенное обозначение НСХ)	Наименование показателя, размерность	Значение показателя
Хромель-алюмелевые (никельхром-никельалюминиевые) ТХА (К)	Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С	-200
	Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С	1200 (1300)
	Класс	1; 2; 3
	Предел допускаемого отклонения от НСХ, °С, для классов: 1	± 1,5 от -40 до 375 °С включ.; ± 0,004 · | t | св. 375 до 1000 °С включ.;
	2	± 2,5 от -40 до 333 °С включ.; ± 0,0075 · | t | св. 333 до 1200 °С включ.;
	3	± 0,015 · | t | от -200 до -167 °С включ.; ± 2,5 св. -167 до 40 °С включ.; в ТУ на ТП конкретного типа св. 1200 до 1300 °С включ.