методические указания по лабораторной работе / исследование характеристик теплоэлектрических преобразователей

–далее замыкают контакт переключателя SA5, тем самым включают поверочный резистор R3;

–регулировкой НМИПС добиваются установки стрелки прибора на

1000С;

–контакт переключатели SА5 размыкают;

–переключателем SA3 в измерительное плечо моста включают тер-

мометр сопротивления.

3. Снятие статической характеристики термометра сопротивления:

–чувствительный элемент термометра сопротивления погружается в рабочую жидкость;

–при нагревании жидкости под действием температуры изменяется сопротивление термометра, следовательно, в измерительной диагонали моста появляется ток, который фиксируют миллиамперметром;

–замыкают контакт SА2 (при этом загорается L2) и фиксируют пока-

зания миллиамперметра и ртутного термометра в десяти точках от О0до

1000С.

4. Аналогично проводят снятие статической характеристики термо-

пары: после выполнения пункта 1 замыкают контакт SAI; загорается инди-

катор L1; по милливольтметру 2 фиксируют показания в семи – десяти точ-

ках.

5. Снятие динамической характеристики термометра сопротивления:

– нагревают рабочую жидкость до определѐнной температуры (зада-

ется преподавателем);

–контроль осуществляют по ртутному термометру;

–чувствительный элемент терморезистора опускают в нагретую жидкость, при этом включают секундомер;

–через каждые 2 секунды с отградуированного в градусах Цельсия миллиамперметра снимают значения температуры, пока показания не сравняются с показаниями ртутного термометра (табл.1).

11

6. Снятие динамической характеристики термопары проводят аналогично эксперименту с терморезистором.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

1.Статическая характеристика термометра сопротивления:

–сопротивление терморезистора определяют по формуле (2);

– максимальное допустимое отклонение температуры t определяется:

где t – показания, снятые с отградуированного в градусах Цельсия мил-

лиамперметра;

– максимальное допустимое отклонение величины электрического сопротивления R определяется:

– данные экспериментов и расчетов необходимо занести в таблицу 2:

строка 1 – значения температуры рабочей жидкости по ртутному термо-

метру; строка 2 – термометра сопротивления; строка 3 – сопротивление термоградуировочное; строка 4 – сопротивление терморезистора, вычис-

ленное по интерполяционной формуле (2);

– построить статическую и градуировочную характеристики плати-

нового терморезистора Rt f (t, С) ;

– проверить, чтобы отклонения показаний терморезистора не пре-

вышали значений t и R.

12

2. Статическая характеристика термопары:

– определить поправку на температуру холодного спая: t tп K t1 t0 ,

где t – истинное значение температуры, °C; tn – показания прибора, °C;

t0 – температура свободного конца, °С;

К = 1 для диапазона 00 ÷ 100°С.

– по результатам эксперимента, приведенным в табл.3, оценить до-

пустимое отклонение

где епр – величина термоЭДС, полученная из эксперимента;

eобр – величина термоЭДС образцового термометра, определяемая из табл.4 для термопары «хромель - копель».

13

– построить статическую и градуировочную характеристики термо-

пары t1 t0 .

3. Динамическая характеристика термопары

–согласно пункту 5 порядка проведения эксперимента заполняется таблица 1

–для обработки экспериментальных данных используют метод по-

следовательного логарифмирования:

– задают переходную функцию равноотстоящими значениями h(ti)

(табл. 5, строка 2.):

ti - ti-1 = 2, i = 0, 1, 2,……n.

14

Таблица 5

ti

h(ti)

h1

lq h1

c1e 1ti

h2

lq h2

c2 e 1ti

– принимают время запаздывания τ = 0 и коэффициент усиления преобразователя Ку, = 40, тогда

h(Ty) = h(36) = 40,

–определяют функцию h1(ti), учитывая, что С0 = h(36), и записывают в строку 3 табл.5

h1(ti) = С0 – h(ti),

–определяют lq h1 (ti ) , записывают в таблицу 5 (строка 4);

–строят график зависимости lq h1 (ti ) (кривая 1 на рис.7);

–к графику функции lq h1 (ti ) проводят асимптоту I (рис.7), которая описывается уравнением

–определяют lqC1 (точку пересечения I c осью ординат) ;

–определяют t1 (точку пересечения I с осью абсцисс);

15

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Применение теплоэлектрических преобразователей (ТЭП).

2.Конструкции, принцип действия, диапазоны измерения темпера-

тур ТЭП.

3. Поверка и градуировочные характеристики ТЭП.

4. Схемы включения ТЭП.

5.Требования, предъявляемые к ТЭП.

6.Характеристики ТЭП.

7.Расчет передаточных функций ТЭП.

ВРЕМЯ, ОТВЕДЕННОЕ НА ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ

ЛИТЕРАТУРА

1.Балакирев B.C. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления / B.C. Балакирев и др.

-СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2005. – 232с.

2.Колосов С.П., Калмыков И.В., Нефедова В.И. Элементы автомати-

ки. - СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2007. – 388с.

3. Виштак О.В. Исследование статических и динамических характе-

ристик теплоэлектрических преобразователей: методические указания к лабораторной работе. СГТТУ, Саратов, 1994.

18