- •Теория измерений Основные понятия и определения
- •Единицы измерений
- •Метрологическое обеспечение Государственная система обеспечения единства измерений
- •Эталоны
- •Виды и методы измерений
- •Методы измерений
- •Метрологические характеристики средств измерений
- •Эксплуатационные характеристики средств измерений
- •Погрешности измерений
- •Классы точности средств измерения
- •Методы повышения точности измерений
- •Оценка динамической погрешности
- •Подготовка измерительного эксперимента для определения динамических свойств объекта с учетом инерционности датчика
- •Методы уменьшения коррелированных составляющих погрешностей измерений
- •Итерационный метод
- •Метод образцовых мер
- •Тестовый метод
- •Метрология Реостатные датчики
- •3.2. Тензодатчики
- •Схемы включения тензодатчиков
- •Градуировка тензодатчиков
- •Электромагнитные преобразователи Индуктивные преобразователи
- •Дифференциальная схема включения
- •Трансформаторные преобразователи
- •Вихретоковые преобразователи
- •Индукционные преобразователи
- •Магнитомодуляционные преобразователи
- •Элементы Холла
- •Емкостные преобразователи
- •Измерительные цепи емкостных преобразователей
- •Е мкостно-диодные измерительные цепи емкости
- •И змерительные цепи емкости конденсатора с резонансными контурами
- •Пьезоэлектрические преобразователи
- •Измерение линейных и угловых скоростей, ускорений и параметров вибрации Измерение линейных скоростей
- •Измерение угловой скорости (частоты вращения)
- •Тахогенераторы постоянного тока
- •Тахогенераторы переменного тока
- •Синхронные тахогенераторы
- •Частотные датчики скорости вращения
- •Стробоскопический метод измерения скорости
- •Измерение постоянных ускорений
- •Измерение параметров вибрации
- •Пьезоэлектрические преобразователи вибрации
- •Индукционные преобразователи вибрации
- •Индуктивные и взаимоиндуктивные преобразователи вибрации
- •Вихретоковые преобразователи вибрации
- •Методы измерения температуры
- •Расширение жидкостей
- •Расширение газов
- •Расширение металлов
- •Термоэлектрические преобразователи. Принцип действия
- •Удлинительные электроды, измерительные цепи, погрешности термопар
- •Скоростная термопара
- •Расчет поправки от разогрева холодных спаев термопары
- •Терморезисторы Металлические терморезисторы
- •Полупроводниковые терморезисторы
- •Промышленные датчики температуры Промышленные термопары
- •Промышленные терморезисторы
- •Промышленные термопреобразователи
- •Измерительные цепи термопар с ненормированным выходным сигналом
- •Электронный потенциометр
- •Неуравновешенные мосты и логометры
- •Автоматический уравновешенный мост
- •Пирометры
- •Радиационные пирометры (рапир)
- •Яркостные пирометры
- •Яркостный пирометр с исчезающей нитью (оппир)
- •Яркостный пирометр с оптическим клином
- •Цветовые пирометры
- •Методы измерения давления жидких и газообразных веществ Виды измеряемых давлений, единицы измерения
- •Измерение расхода жидкостей и газов
- •Ультразвуковые расходомеры
- •Вихревые расходомеры
- •Вихреакустические расходомеры
- •Расходомеры с электромагнитным преобразователем расхода
- •Расходомеры с электромагнитным преобразователем скорости потока
- •Расходомеры по перепаду давления
- •Расходомер Метран-350
- •Кориолисовые расходомеры
- •Расходомер кориолисовый Метран-360
- •Измерение уровня жидких и сыпучих веществ
- •Гидростатический метод
- •Датчик гидростатического давления (уровня) Метран-100 дг
- •Ультразвуковые датчики уровня
- •Стандартизация
- •Принципы, категории и виды стандартизации
- •Сертификация
- •Свидетельства качества и сертификационные органы
Промышленные датчики температуры Промышленные термопары
Термопары промышленного типа выпускаются в РФ в соответствии с ГОСТ 6616, градуировочные таблицы термопар даны в ГОСТ 3044, а также в стандарте СТ СЭВ 1059. Для измерения температур ниже – 50 °С могут найти применение специальные термопары, например медь-константан (до –270°С), медь-копель (до –200°С) и др. Для измерения температур выше 2500 °С изготовляются термопары на основе карбидов металлов – титана, циркония, ниобия, галия, гафния (теоретически до 3000–3500 °С) и углеродистых и графитовых волокон.
Конструкция платинородий-платиновой термопары, предназначенной для измерения температуры воздуха и инертных газов приведена на рис. 3.66,а. Рабочий спай термопары открыт. Термоэлектроды представляют собой проволоку диаметром 0,3 или 0,5 мм и изолированы друг от друга керамическим изолятором. Керамические трубки служат защитной арматурой. Термопары выполняются длиной L = 40…1000 мм, выводы имеют длину l = 20 или 50 мм. Внешний диаметр d составляет до 4 мм.
Э то термопара с термоэлектродами из неблагородных металлов, размещенных в составной защитной трубе с подвижным фланцем 5 для ее крепления. Термоэлектроды изолированы бусами 4. Защитная труба состоит из рабочего 3 и нерабочего 6 участков. Передвижной фланец крепится к трубе винтом. Рабочий спай 1 термопары изолирован от трубы фарфоровым наконечником 2. Головка термопары имеет литой корпус 7 с крышкой 11, закрепленной винтами 10. В головке закреплены фарфоровые колодки 8 с плавающими зажимами 12, которые позволяют термоэлектродам удлиняться под воздействием температуры без возникновения механических напряжений. Термоэлектроды крепятся к зажимам винтами 13, внешние соединительные провода – винтами 14. Соединительные провода проходят через штуцер 9 с асбестовым уплотнителем.
Постоянная времени различных типов промышленных термопар составляет от 5 до 180 с.
Промышленные терморезисторы
Промышленные терморезисторы выпускаются в РФ двух типов – платиновые (ТСП) и медные (ТСМ).
Термометры могут выпускаться одинарные и двойные – по числу терморезистор в одной зоне. Если терморезисторы расположены в разных зонах, то термометр называется многозонным. По числу выводных проводников термометры выпускаются с двумя, тремя и четырьмя выводами для включения их в измерительную цепь двух-, трех-, четырех-проводной линией соответственно. Под действием тока, протекающего по терморезистору и вызывающему его нагрев, сопротивление терморезистора не должно меняться на величину, большую 0,1 % его номинального значения при 0 °С; ток при этом выбирается из ряда 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0 мА.
Конструкция промышленного терморезистора типа ТСП, предназначенного для измерения температуры газообразных или жидких химически нагреваемых и агрессивных сред в диапазоне температур от –50 до +250°С приведена на рис. 3.67. Чувствительный элемент 1 платинового термометра представляет собой керамический каркас, в каналы которого помещена спираль из платиновой проволоки. Концы спирали приварены к выводам, через которые чувствительный элемент соединен с трехжильным кабелем. Каналы каркаса заполнены керамическим порошком, торцы герметизируются глазурью. Защитная арматура 2 термометра представляет собой сварную конструкцию из стальной трубы и штуцера. Место соединения чувствительного элемента с кабелем закрывается колпаком 4, ввинчиваемым в верхнюю часть штуцера 3 и заливается компаундом.
Рис. 3.67. Конструкция промышленного платинового терморезистора типа ТСП
Постоянная времени промышленных термометров составляют 10–60 с. Исключение составляют термометры, предназначенные для измерения температуры газа. Для них показатель тепловой инерционности определяется как постоянная времени при погружении термометра в поток воздуха, имеющего постоянную скорость 0,5 м/с.