Устройство регистрации

В одноканальных приборах регистрация измеряемой величины производится на диаграммной ленте при движении каретки вдоль шкалы стержнями УПС, заправленными специальной пастой, которые обеспечивают длину линии регистрации – около 800 м.

В многоканальных приборах регистрация измеряемой величины осуществляется диском печатающей каретки периодически, нанесением на диаграммную ленту точек с порядковым номером первичного преобразователя. Цифра в окошке каретки указывает номер первичного преобразователя.

Рис. 4. Задняя стенка прибора:

1 - колодки подключения термических преобразователей входных сигналов; 2 – компен-сирующий резистор; 3 - колодки на управление реле выходных сигналов; 4 - колодка питания прибора и сигнализации: прибор включен, диаграммная лента включена

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с методическим руководством.

2. Установить заданную скорость перемещения диаграммной ленты.

3. Произвести установку диаграммной ленты, для чего необходимо (см. рис.2):

- освободить барабан с пуклевками 4 путем оттягивания рычага переклю-чения скоростей 2 вниз и фиксации его в этом положении;

- открыть передние щитки 10, прижимающие диаграммную ленту с двух сторон;

- отжать вверх пружинки и открыть откидной щиток;

- положить пачку диаграммной ленты в ящик так, чтобы круглая перфорация на ней легла слева (напротив штифтов барабана);

- конец диаграммной ленты пропустить между барабаном с пуклевками 4 и направляющим полукруглым щитком, совмещая перфорацию на ленте с пуклевками барабана;

- закрыть откидной щиток;

- пропустить диаграммную ленту между откидным щитком и направ-ляющей осью 6 на нем;

- уложить ленту на основание кронштейна;

- закрыть передние щитки 10.

3. Подсоединить термопреобразователь (рис. 4) на вход потенциометра и запитать от него каналы регистрации, указанные преподавателем.

4. Горячий спай термопреобразователя поместить в печь.

5. Включить печь и потенциометр.

6. При достижении температуры печи 400 ⁰С выключить печь и потенцио-метр.

7. Привести все в исходное состояние.

Содержание отчета

1. Краткое описание устройства, принципа действия и работы потенцио-метра.

2. Экспериментальные данные:

- скорость перемещения диаграммной ленты;

- скорость нагрева печи;

- величина быстродействия потенциометра.

Лабораторная работа № 4

Анализ точности методов и устройств контроля температуры

Цель работы: ознакомление с методами контроля температуры, конструкцией и принципом действия средств контроля; определение погрешностей устройств контроля температуры; анализ точности определения температуры нагретых тел.

Необходимое оборудование

1. Термопары:

- вольфрам-рениевая (ТВР);

- платинородий-платиновая (ТПП);

- хромель-алюмелевая (ТХА);

- хромель-копелевая (ТХК).

2. Электронные потенциометры для группы ВР, ПП, ХА, ХК.

3. Универсальный переключатель.

4. Переносной потенциометр ПП63.

5. Нагревательная печь с температурой нагрева до 1000 ⁰С.

Метод измерения температуры термопарами

Измерение температуры термопарами основано на термоэлектрическом эффекте. Если в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных металлических проводников, хотя бы два места соединения проводников имеют разную температуру, то возникает электрический ток – термоэлектродвижущая сила (ТЭДС). Характеристикой термопары является величина ТЭДС, развиваемая термопарой при различных температурах. Для каждого типа термопар составлены градуировочные таблицы [7]. Температура свободных концов (холодного спая) принимается равной 0 ⁰С.

При изменении ТЭДС милливольтметр показывает значение при действительной температуре холодного спая, которая редко совпадает с температурой градуировочных таблиц. Изменение температуры холодного спая вызывает необходимость внесения поправки в показания прибора

t _ист = t_n + к (t₁ - t₀) ,

где t_ист – истинная температура; t_n – температура по прибору; t₀ – температура холодного спая, при которой производилась градуировка; t₁ – действительная температура холодного спая; к – коэффициент, зависящий от типа термопары и интервала измеряемой температуры. Для компенсации влияния температуры холодного спая применяют в основном два метода.

1. Термостатирование холодного спая при температуре градуировочной таблицы.

2. Установка в цепь термопары специальных термосопротивлений, изме-няющих величину своего сопротивления по закону, обратному закону изменения ТЭДС термопары, при изменении температуры холодного спая.

Термопары классифицируются в зависимости от термоэлектродов, из которых они составлены, а также по арматуре, в которую они заключены. Конструктивная характеристика термопары выражается числом (I, II, III, IV и т. д.), которое приписывается к основным индексам термопары.

Типы термоэлектрических преобразователей, материал термоэлектродов, диапазон измерения температур, предельные температуры измерения и маркировки приведены в [7] (табл. 1).

Термопару соединяют со вторичным прибором специальным компен-сационным проводом, у которого ТЭДС спая (контакта, соединения) с материалом термоэлектрода близка к нулю или равна нулю. Материал и цвет изоляции компенсационных приводов приведены в таблице 2. В названии термопары положительный электрод указывается первым, например ТХА-термо-пара хромель-алюмелевая, где положительным электродом является хромель, а отрицательным - алюмель.

Описание установки

В электрическую печь сопротивления установлены пять термопар: вольфрам-рениевая – 1 шт; платинородий-платиновая – 1 шт; хромель-алюме-левая – 2 шт; хромель-копель – 1 шт. Одна хромель-алюмелевая термопара подключена к электронному потенциометру, по которому контролируется температура печи. Четыре другие термопары подключаются к соответствующим электронным потенциометрам и параллельно при помощи универсального переключателя поочередно подключаются к персональному потенциометру ПП63. Электронные потенциометры показывают изменения ТЭДС в градусах Цельсия, а переносной потенциометр ПП63 – в милливольтметрах.