8

Лабораторная работа Изучение общих сведений о термопарах (термоэлектрических преобразователях). Исследование измерительных каналов температуры с использование термопары.

Цель работы: изучить устройство термопары, общие правила метрологической поверки термопары, проверить правильности работы приборов по каналам измерений, определить класс точности термопары.

1. Общая информация

Термопары (термоэлектрические преобразователи) широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур и дешевизны. Широкому применению термопары обязаны в первую очередь своей простоте, удобству монтажа, возможности измерения локальной температуры. Они гораздо более линейны, чем многие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе. К числу достоинств термопар относятся также малая инерционность, возможность измерения малых разностей температур. Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах. Термопары вырабатывают на выходе термоЭДС в диапазоне от микровольт до милливольт, однако требуют стабильного усиления для последующей обработки.

2. Основные характеристики термопар

1. Термопары представляют собой реагирующие на температуру устройства, состоящие из чувствительного элемента с защитной оболочкой, изолированного или неизолированного от защитной арматуры рабочего спая и внешних выводов, позволяющих осуществить подключение к электрическим измерительным устройствам.

2. В качестве термочувствительных элементов в термопарах используется металлический спай.

3. Термочувствительные элементы термопар находятся в защитной арматуре, которая обеспечивает хороший контакт с измеряемой средой и предохраняет его от внешних повреждений.

4. Диаметр, конфигурация, размеры сечения защитной арматуры обеспечивают

прочностные характеристики термопар в соответствии с условиями их применения.

5. Материал защитной арматуры для термопар зависит от рабочего диапазона измеряемых температур.

6. Принцип работы термопар основан на зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры.

7. Конструкция термопар предусматривает различные способы их крепления на объектах эксплуатации, что обеспечивает универсальность их применения.

3. Общие сведения о типах используемых термопар

Выделяют следующие типы термопар, в зависимости от используемого спая:

Таблица 1 – Используемые типы термопар

R	ТПП (Платина - 13% родий/платина)
S	ТПП (Платина - 10% родий/платина)
В	ТПР (Платина - 30% родий/платина - 6% родий)
J	ТЖК [Железо/медь - никель (железо/константан)]
Т	ТМК [Медь/медь - никель (медь/константан)]
Е	ТХКн [Никель - хром/медь - никель (хромель/константан)]
K	ТХА [Никель - хром/никель - алюминий (хромель/алюмель)]
N	ТНН [Никель - хром - кремний/никель - кремний (нихросил/нисил)]
А(А-1, А-2, А-3)	ТВР (Вольфрам - рений/вольфрам - рений)
L	ТХК (Хромель/копель)
М	ТМК (Медь/копель)