Краткие характеристики основных термопар, применяемых в литейном производстве
Платинородий-платиновая термопара. Термопара ПП характеризуется постоянством ТЭДС, высокой воспроизводимостью термоэлектрической харак-теристики и является единственной термопарой, для которой кривая ТЭДС в интервале температур 600 – 1300 0С подчиняются закону параболы.
Допустимую погрешность для термопары ПП для температуры выше 300 0С можно вычислить по формуле
n = 3 · 10 – 4 · t,
где t – температура горячего спая, 0С. Этот допуск соответствует примерно ±1,0 0С для начала кривой и ±3,2 0С в конце ее, а относительная погрешность составляет от ±0,3 % в начале интервала до ±0,2 % в конце. Минимальная глубина погружения для термопар всех длин должна быть не менее 200 мм.
Хромель-алюмелевые и хромель-копелевые термопары. Среди термопар, изготовляемых из неблагородных металлов, наиболее распространенной является хромель-алюмелевая термопара (ТХА). Эта термопара отличается высокой жаростойкостью и хорошей устойчивостью в агрессивных средах. Градуировоч-ная кривая термопары почти линейная.
Хромель-копелевая термопара (ТХК) характеризуется меньшей жаростойкостью, но у нее при 800 0С ТЭДС достигает 66,4 мВ, что позволяет изготовить пирометры с узкой температурной шкалой, например в диапазоне 0 – 800 0С.
Конструкция арматуры хромель-алюмелевых и хромель-копелевых термопар обычно одинаковая и отличается лишь материалом защитного чехла.
В качестве вторичных приборов, измеряющих величину ТЭДС термопар, мо-гут применяться милливольтметры, шкала которых проградуирована в милли-вольтах или градусах, потенциометры измерительные, шкала которых градуи-руется в милливольтах и автоматические электронные потенциометры, шкала которых градуируется в градусах.
Порядок проведения работы
1. Ознакомиться с устройством переносного потенциометра ПП63 и подготовить его к работе.
2. После получения от руководителя разрешения подключить установку к питанию.
3. По мере нагрева печи через каждые 10 0С производится снятие показаний величины ТЭДС с термопар с помощью переносного потенциометра ПП63.
Отчет о работе
1. Отчет оформляется каждым студентом.
2. Приводится краткая характеристика методов и средств измерения температуры.
3. Для каждой термопары строится экспериментальный тарировочный график в координатах:
ТЭДС, мВ – температура, 0С; на этот график наносится кривая, построенная по данным градуировочной таблицы (табл. 3-6). Для каждого измерения опреде-ляется ∆ – отклонение показаний от образцовой градуировочной кривой, 0С.
Оценка величины случайной погрешности производится по формуле
где n – число измерений. На основании полученных данных необходимо сделать выводы о точности определения температуры с помощью различных термопар.
Таблица 1
Типы термоэлектрических преобразователей
|
Тип термоэлектрических преобразователей |
Условные обозначения номинальных статических характеристик преобразователей |
Материал термоэлектрода |
Диапазон измеряемых температур при длительном применении, 0С
|
Предельная температура при кратковременном применении, 0С |
|
|
положительного |
отрицательного |
||||
|
ТВР |
ВР (А) – 1 ВР (А) – 2 ВР (А) - 2 |
Сплав вольфрам-рений ВР 5 (95 % W + 5 % Re) |
Сплав вольфрам-рений ВР 20 (80 % W + 20 % Re)
|
0 - 2200 0 - 1800 0 - 1800 |
2500 |
|
ТПР |
ПР (В) |
Сплав платинородий ПР-30 (70 % Pt + 30 % Rh) |
Сплав платинородий ПР-6 (94 % Pt + 6 % Rh)
|
300-1600 |
1800 |
|
ТПП |
ПП (S) |
Сплав платинородий ПР- 10 (90 % Pt + 10 % Rh)
|
Платина Пл Т ( Pt) |
0 -1300 |
1600 |
|
ТХА |
ХА (К) |
Сплав хромель Т НХ 9,5 (90,5 % Ni + 9,5 % Сr) |
Сплав алюмель НМЦ АК2-2-1 (94,5 % Ni + 5,5 % Аl, Si, Mn, Cо)
|
минус 200 – плюс 1000 |
1300 |
|
ТХК |
ХК (L) |
Сплав хромель Т НХ9,5 (90,5 % Ni + 9,5 % Сr) |
Сплав копель МНМц 43 - 0,5 (56 % Сu + 44 % Ni)
|
Минус 200 – плюс 600 |
800 |
|
ТМК |
МК (М) |
Медь Мl (Cu) |
Сплав копель МНМц 43 - 0,5 (56 % Cu + 44 % Ni)
|
Минус 200 – плюс 100 |
100 |
Примечание: Химический состав материалов термоэлектродов ориентировочный.
Таблица 2
Материал и цвет изоляции компенсационных проводов
|
Наименование термопары |
Марка провода |
Материал провода |
Цвет изоляции |
|
1. Платинородий-платиновая |
П |
Медь сплав ТП |
Медь красная ТП - зеленая |
|
2. Медь-копель |
МК |
Медь копель |
Копель желтая |
|
3. Хромель-копель |
ХК |
Хромель копель |
Хромель фиолетовый |
|
4. Хромель-алюмель |
М |
Медь констант |
Констант коричневый |
|
5. НК - СА |
- |
- |
- |
|
6. Вольфрамо-молибденовая |
- |
- |
- |
|
7. Вольфрамо-рениевая |
- |
- |
- |
Таблица 3
Тип ТВР
(диапазон температур от 0 до 2500 0С)
номинальная статическая характеристика преобразования ВР (А)-1
|
Темпе-ратура рабо-чего конца,0С |
ТЭДС, мВ, при температуре, 0С |
|||||||||
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
|
0 |
0,000 |
0,121 |
0,246 |
0,373 |
0,504 |
0,637 |
0,772 |
0,910 |
1,050 |
1,193 |
|
10 |
0,121 |
0,246 |
0,373 |
0,373 |
0,504 |
0,637 |
0,772 |
0,910 |
1,050 |
1,193 |
|
100 |
1,337 |
1,483 |
1,632 |
1,781 |
1,933 |
2,086 |
2,240 |
2,396 |
2,553 |
2,712 |
|
200 |
2,871 |
3,032 |
3,193 |
3,355 |
3,518 |
3,682 |
3,847 |
4,012 |
4,178 |
4,345 |
|
300 |
4,512 |
4,680 |
4,848 |
5,016 |
5,185 |
5,354 |
5,523 |
5,693 |
5,862 |
6,032 |
|
400 |
6,203 |
6,373 |
6,543 |
6,714 |
6,884 |
7,055 |
7,225 |
7,396 |
7,567 |
7,737 |
|
500 |
7,908 |
8,078 |
8,248 |
8,418 |
8,588 |
8,758 |
8,928 |
9,098 |
9,267 |
9,436 |
|
600 |
9,605 |
9,774 |
9,943 |
10,111 |
10,280 |
10,448 |
10,615 |
10,783 |
10,950 |
11,117 |
|
700 |
11,283 |
11,450 |
11,616 |
11,782 |
11,947 |
12,112 |
12,277 |
12,442 |
12,606 |
12,770 |
|
800 |
12,933 |
13,096 |
13,259 |
13,422 |
13,584 |
13,746 |
13,907 |
14,068 |
14,229 |
14,389 |
|
900 |
14,549 |
14,708 |
14,867 |
15,036 |
15,184 |
15,342 |
15,500 |
15,657 |
15,813 |
15,970 |
|
1000 |
16,125 |
16,281 |
16,436 |
16,590 |
16,744 |
16,898 |
17,051 |
17,204 |
17,356 |
17,508 |
Таблица 4
Тип ТПП
(диапазон температур от 0 до 1600 0С)
номинальная статическая характеристика преобразования ПП (S)
|
Темпера-тура рабочего конца, 0С |
ТДЭС, мВ, при температуре, 0С |
|||||||||
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
|
0 |
0,000 |
0,055 |
0,113 |
0,173 |
0,235 |
0,299 |
0,365 |
0,432 |
0,502 |
0,573 |
|
10 |
0,055 |
0,055 |
0,113 |
0,173 |
0,235 |
0,299 |
0,365 |
0,432 |
0,502 |
0,573 |
|
100 |
0,645 |
0,719 |
0,795 |
0,872 |
0,950 |
1,0,29 |
1,109 |
1,190 |
1,273 |
1,356 |
|
200 |
1,440 |
1,525 |
1,611 |
1,698 |
1,785 |
1,873 |
1,962 |
2,051 |
2,141 |
2,232 |
|
300 |
2,323 |
2,414 |
2,506 |
2,599 |
2,692 |
2,786 |
2,880 |
2,974 |
3,069 |
3,164 |
|
400 |
3,260 |
3,356 |
3,549 |
3,645 |
3,743 |
3,840 |
3,938 |
4,036 |
4,135 |
|
|
500 |
4,234 |
4,333 |
4,432 |
4,532 |
4,632 |
4,732 |
4,832 |
4,933 |
5,034 |
5,136 |
|
600 |
5,237 |
5,339 |
5,442 |
5,544 |
5,648 |
5,751 |
5,855 |
5,960 |
6,064 |
6,169 |
|
700 |
6,274 |
6,380 |
6,486 |
6,592 |
6,699 |
6,805 |
6,913 |
7,020 |
7,128 |
7,236 |
|
800 |
7,345 |
7,454 |
7,563 |
7,672 |
7,782 |
7,892 |
8,003 |
8,114 |
8,225 |
8,336 |
|
900 |
8,448 |
8,560 |
8,673 |
8,786 |
8,899 |
9,012 |
9,126 |
9,240 |
9,355 |
9,470 |
|
1000 |
9,585 |
9,700 |
9,816 |
9,932 |
10,048 |
10,165 |
10,282 |
10,400 |
10,517 |
10,635 |
Таблица 5
Тип ТХА
(диапазон температур от минус 200 до плюс 1300 0С)
номинальная статическая характеристика преобразования ХА (К)
|
Темпера-тура рабочего конца, 0С |
ТЭДС мВ, при температуре, 0С |
|||||||||
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
|
0 |
0,000 |
0,397 |
0,798 |
1,203 |
1,611 |
2,022 |
2,436 |
2,850 |
3,266 |
3,681 |
|
100 |
4,095 |
4,508 |
4,919 |
5,327 |
5,733 |
6,137 |
6,539 |
6,939 |
7,338 |
7,737 |
|
200 |
8,137 |
8,537 |
8,938 |
9,341 |
9,745 |
10,151 |
10,560 |
10,969 |
11,381 |
11,793 |
|
300 |
12,207 |
12,623 |
13,039 |
13,456 |
13,874 |
14,292 |
14,712 |
15,132 |
15,552 |
15,974 |
|
400 |
16,395 |
16,818 |
17,241 |
17,664 |
18,088 |
18,513 |
18,938 |
19,363 |
19,788 |
20,214 |
|
500 |
20,640 |
21,066 |
21,493 |
21,919 |
22,346 |
22,772 |
23,198 |
23,624 |
24,050 |
24,476 |
|
600 |
24,902 |
25,327 |
25,751 |
26,176 |
26,599 |
27,022 |
27,445 |
27,867 |
28,288 |
28,709 |
|
700 |
29,128 |
29,547 |
29,965 |
30,383 |
30,799 |
31,214 |
31,629 |
32,042 |
32,455 |
32,866 |
|
800 |
33,277 |
33,686 |
34,095 |
34,502 |
34,909 |
35,314 |
35,718 |
36,121 |
36,524 |
36,925 |
|
900 |
37,325 |
37,724 |
38,122 |
38,519 |
38,915 |
39,310 |
39,703 |
40,096 |
40,488 |
40,879 |
|
1000 |
41,269 |
41,657 |
42,045 |
42,432 |
42,817 |
43,202 |
43,585 |
43,968 |
44,349 |
44,729 |
Таблица 6
Тип ТХК
(диапазон температур от минус 200 до плюс 800 0С)
номинальная статическая характеристика преобразования ХК (L)
|
Темпера-тура рабочего конца, 0С |
ТЭДС, мВ, при температуре, 0С |
|||||||||
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
|
0 |
0,000 |
0,638 |
1,287 |
1,947 |
2,618 |
3,299 |
3,989 |
4,689 |
5,398 |
6,116 |
|
100 |
6,842 |
7,576 |
8,318 |
9,069 |
9,826 |
10,591 |
11,363 |
12,142 |
12,928 |
13,720 |
|
200 |
14,519 |
15,323 |
16,134 |
16,950 |
17,772 |
18,599 |
19,431 |
20,268 |
21,110 |
21,956 |
|
300 |
22,806 |
23,661 |
24,518 |
25,380 |
26,244 |
27,111 |
27,981 |
28,853 |
29,728 |
30,604 |
|
400 |
31,482 |
32,361 |
33,241 |
34,122 |
35,004 |
35,886 |
36,769 |
37,652 |
38,534 |
39,417 |
|
500 |
40,299 |
41,181 |
42,062 |
42,943 |
43,823 |
44,703 |
45,582 |
46,461 |
47,339 |
48,218 |
|
600 |
49,094 |
49,971 |
50,847 |
51,724 |
52,600 |
53,477 |
54,353 |
55,229 |
56,106 |
56,981 |
|
700 |
57,857 |
58,732 |
59,606 |
60,478 |
61,348 |
62,215 |
63,079 |
63,937 |
64,789 |
65,634 |
|
800 |
66,469 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Библиографический список
1. Орлов Г.М. Автоматизация и механизация процесса изготовления литейных форм. –М.: Машиностроение, 1988. – 264 с.
2. Чунаев М.В. Основы конструирования автоматических устройств литейного производства. М.: Машгиз, 1960. – 460 с.
3. Теория и практика кокильного литья /Под ред. Петриченко А.Н., -Киев: Техника, 1967.
4. Литьё под давлением /Под общ.ред. Белорукова А.К., М., Машгиз, 1975. – 399 с.
5. Специальные виды литья. Справочник /Под общ.ред. В.А. Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991. – 436 с.
6. ГОСТ 7826-93. Ленты и диски диаграммные реконструирующих приборов. –М: Изд-во стандартов, 1993.
7. ГОСТ 3044-84. Преобразователи термоэлектрические. –М.: Изд-во стандартов, 1986.