Термочувствительные преобразователи

Принцип действия термочувствительных преобразователей (терморезисторов, термосопротивлений) основан на зависимости электрического сопротивления проводников или полупроводников от температуры. Прохождение электрического тока по проводу сопровождается выделением тепла, которое частично идет на нагревание провода, частично отдается в окружающую среду конвекцией, теплопроводностью и излучением. При установившемся тепловом равновесии температура провода и его сопротивление зависят от тока в проводе и от причин, влияющих на отдачу тепла в окружающую среду. К ним относятся размеры провода и среды, скорость движения среды, ее состав, плотность и др.

Указанные зависимости используются для измерения температуры, скорости, плотности и состава газовой среды по сопротивлению провода. Провод, предназначенный для указанной цели, является измерительным преобразователем и носит название терморезистора.

При применении терморезистора необходимо создать условия, в которых измеряемая неэлектрическая величина оказывает наибольшее влияние на сопротивление терморезистора, а остальные величины, наоборот, по возможности не влияют на него.

В приборах для газового анализ – газоанализаторах – для измерения теплопроводности используется платиновый терморезистор 1 (рис. 4.1.6), помещенный в камеру 2 с анализируемым газом. Конструкция терморезистора, его арматура и камера, а также значение нагревающего тока I выбираются такими, чтобы теплообмен со средой осуществлялся в основном за счет теплопроводности газовой среды.

Электролитические преобразователи

Электролитические преобразователи основаны на зависимости электрического сопротивления раствора электролита от его концентрации. В основном они применяются для измерения концентраций растворов. Концентрацию электролита можно определить по его сопротивлению Rх, так как удельная электрическая проводимость электролита зависит от его концентрации.

Измерительный электролитический преобразователь представляет собой сосуд с испытуемым электролитом и двумя электродами (рис. 4.1.7). Во избежание электролиза измерение сопротивления электролита производится на переменном токе. Для устранения влияния температуры применяется температурная компенсация. Один из термокомпенсаторов показан на рис. 4.1.7. Он представляет собой медно-никелевый резистор Rк, расположенный в растворе. Он соединен последовательно с разветвлением из сопротивления электролита Rх и шунтирующего манганинового резистора R1. Сопротивления Rк и R1 подобраны так, что изменение сопротивления электролита, вызванное изменением его температуры, с погрешностью до 1 – 2% компенсируется изменением сопротивления резистора Rк. Измеряемое сопротивление Rх находится по сопротивлению Rаб между точками а и б схемы, которое определяется обычно при помощи неуравновешенного измерительного моста, в одно из плеч которого включаются зажимы а и б электролитического преобразователя. Мост питается через стабилизатор от

Рис. 4.1.7 Электролитический преобразователь

Рис. 4.1.8 Магнитопровод с зазорами и двумя обмотками

сети переменного тока. На выходе моста включается выпрямительный миллиамперметр, шкала которого проградуирована в значениях концентрации раствора электролита.

Электролитические преобразователи получили широкое применение для автоматического контроля производственных процессов в пищевой, химической, текстильной промышленности, а также для измерения концентрации солей в воде для питания котлов.