Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Техника эксперимента.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
16.09.2019
Размер:
59.01 Кб
Скачать

Термопары.

металла при соединении два разнородных металлов возникает термо-ЭДС. Используется для измерения температур. Проводники – термоэлектроды.

Закон последовательных контактов — термо-ЭДС замкнутой сети, состоящей из нескольких термоэлектродов, находящихся при постоянной температуре равна нулю.

Следствие из закона – в условиях изотермического спая его величина и способ соединения электродов между собой не влияют на термо-ЭДС. Для измерения температуры нужно уметь точно измерять ЭДС. Эти измерения будут косвенные. Прежде всего нужно произвести градуировку термопары.

Градуировка термопары – опытное определение зависимости между термо-ЭДС и температурой одного из спаев (горячий) при условии что температура другого (холодного) поддерживается постоянной. .

Существует два способа подключения измерительного прибора:

- холодный спай

- в рассечку одного из термоэлектродов

Нормальный термоэлектрод. Термоэлектрические материалы

Если подсоединить три контакта a, b, c. .

В качестве нормального термоэлектрода используется платина.

- Физические свойства платины относительно стабильны.

- Платина химически инертна.

- Высокая температура плавления 1770 К.

- Сравнительно легко получается в чистом виде.

Даже небольшие примеси влияют на термо-ЭДС. Всегда стараются получить чистый металл, чтобы всякие грязи не влияли на результат измерений. По термо-ЭДС можно судить о чистоте металла.

Термоэлектроды.

Термоэлектрод

Термо-ЭДС

Верхняя граница применения

длительная

кратковременная

Копель 56% Cu + 44% Ni

-4

600

800

Константан 60% Cu + 40 Ni

-3,5

600

800

Аллюмель 95% Ni

-1,15

1000

1250

Платина экстра

0

1300

1600

Pt-Rh

+0,64

1300

1600

Cu

+0,75

350

500

Fe

+1,8

600

800

Хромель

+2,95

1000

1250

Кремний

+44,8

1000

1800

Чтобы создать термопару применяется ряд требований:

- согласованность по температурам применения

- постоянство во времени термо-ЭДС и другие физические свойства

- по возможности высокое значение термо-ЭДС

- по возможности линейная зависимость термо-ЭДС от температуры. Точно это не выполняется ни для каких пар. Но приблизительно желательно обеспечить.

- возможность заменяемости электродов

- низкий температурный коэффициент сопротивления и высокая электропроводность

Давно уже разработаны пары металлов, служащие в качестве термопары.

Классификация термопар по материалам и температурам:

1) Термопары из благородных металлов. Имеют стандартную градуировку. У таких термопар низкая термо-ЭДС, но зато она стабильна и достаточно точно известна.

2) Из неблагородных металлов. Есть как стандартные термопары, так и нестандартные.

3) Из жароупорных материалов. Обычно металлический электрод в паре с неметаллами или химическими соединениями.

Типы термопар:

Тип термопар

Тип градуировки

ЭДС в стан-

дартных условиях

,

от

до

до кратковременных

Pt Rh

ПР В

ПР 30/6

0 – 270

1600

1800

ТПП

ПП S

0,64

0

1300

1600

ТХА

ХА K

4,10

-200

1000

1250

ТХК

ХК L

6,95

-200

600

800

ТМК

МК M

4,75

-200

100

500

ЖК

5,80

600

800

ТМК

4,25

-200

350

500

ТВР

ВР A

1-1,4

0

2200

2500

W-Mo

0,4

2200

2500