3.5. Параметры терморезисторов

1. Теплоёмкость терморезистора (С) – количество тепла, которое может аккумулировать терморезистор при изменении его температуры на 1 °С:

, (25)

где W_T – тепло, выделенное в теле терморезистора; W_α – тепло, рассеянное в окружающую среду.

С однозначно определяется температурой терморезистора и численно равна энергии, которую необходимо сообщить терморезистору, чтобы изменить его температуру на 1°С.

2. Динамический коэффициент рассеяния мощности к_Д:

(26)

где ;k_Д - определяется температурой терморезистора Т, температурой окружающей среды θ и зависит от термодинамических свойств последней, площади и природы поверхности терморезистора.

3. Тепловая постоянная времени τ:

(27)

4. Электрическая постоянная времени терморезистора τ_e характеризует скорость изменения тока и напряжения в процессе их установления. Электрическая постоянная времени τ_e связана с тепловой постоянной времени τ и динамическим множителем D соотношением:

(28)

5. Динамический множитель:

или (29)

3.6. Погрешности терморезисторных термометров

Основными погрешностями приборов прямого преобразования являются:

- методические погрешности из-за нагрева током теплочувствительного эле­мента;

- инструментальные температурные погрешности, вызванные различным нагревом элементов прибора при изменении температуры окружающей среды;

- погрешности от влияния внешних электрических и магнитных полей;

- погрешности трения, шкаловые погрешности.

Погрешность от нагрева теплочувствительного элемента током может быть доведена до допустимых пределов путём выбора R_θ из условия R_θ<<R₁. (R₁ – сопротивление ветви моста). Кроме того, чем интенсивнее теплообмен между теплочувствительным элементом и средой, тем эта погрешность меньше.

В приборах с логометрическим указателем показания не зависят от колебания напряжения питания моста. Инструментальные температурные по­грешности возникают из-за изменения сопротивлений рамок при колебаниях температуры окружающей среды.

В приборе уравновешивающего преобразования имеют значение погрешности от нагрева теплочувствительного элемента током и от непостоянства передаточного коэффициента от двигателя до токосъёмника потенциометра.

Эти погрешности достаточно малы.

4. Термоэлектрические термометры.

Термоэлектрические термо­метры в авиации используются в основном для измерения темпе­ратуры отдельных частей силовых установок и газовых потоков, выходящих из реактивного сопла двигателя.

Принцип действия термоэлектрического термометра основан на использовании термоэлектрического эффекта.

Явление термоэлектричества заключается в возникновении термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) в спае двух проводни­ков из двух разнородных токопроводящих материалов при нали­чии разности температур места соединения проводников и их свободных концов. Такая цепь, составленная из двух разнородных металлов, называется термопарой. Проводники, из которых состо­ит термопара, называются тероэлектродами. Одну точку соеди­нения термоэлектродов называют рабочим концом (горячим спаем), а другую—свободным концом (холодным спаем). Физиче­ская сущность явления объясняется следующим. Атомы метал­лов составляют пространственную решетку, внутри которой сво­бодные электроны, участвующие в тепловом движении, образу­ют электронный газ. Плотность электронного газа для разных металлов неодинакова. Из-за этого на границе соприкосновения двух разнородных металлов возникает стремление к выравнива­нию плотности электронного газа. Часть электронов переходит из одного металла в другой. При этом один металл заряжается по­ложительно, другой отрицательно. Возникает контактная раз­ность потенциалов, которая уравновешивает разность давления электронного газа. Контактная разность потенциалов не зависит от формы и геометрических размеров термоэлектродов и опреде­ляется разностью температур горячего и холодного спаев и свой­ствами металлических проводников термопары.

Если спаять между собой концы двух разнородных проводни­ков А и В (рис. 15. а), то при одинаковой температуре обоих спаев тока в цепи не будет. В обоих спаях возникает одинаковая по величин, но обратная по знаку контактная разность потенци­алов, причем суммарная термоЭДС в замкнутой цепи равна нулю. При нагреве одного из спаев до температуры tГС электроны на горячем конце приобретут более высокие энергии и скорости, чем на холодном. Возникающие в результате этого потоки элек­тронов и связанные с ними накопления зарядов приводят к тому, что контактная разность потенциалов в нагретом спае, увеличи­вается, а в холодном остается прежней. В результат возникает термоЭДС, зависящая от разности температур tГС – tХС. В цепи потечет ток. Направление тока зависит только от материала термоэлектродов. Условились называть положительным тот элек­трод, по направлению к которому течет ток через горячий спай (положительный - А).

Для большинства термопар контактные ЭДС возникают при любых температурах и являются их линейными функциями, так что можно принять

(30)

где к - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств материалов термопары.

Однако для некоторых термопар контактные ЭДС являются нелинейными функциями температуры. В частности, величина ЭДС может быть приближенно выражена квадратичной функци­ей температуры горячего спая при температуре холодного спая, равной нулю (tХС = 0):

(31)

где tГС - температура горячего спая;

а и b - постоянные коэффициенты, характеризующие свойст­ва металлов термопары. Для электродов применяют­ся материалы обеспечивающие наибольшее значение ТЭДС.

_{РИС.15. Термопары}

а - возникновение термоЭДС; б - ведение термоэлектродных проводов; в - градуировочные характеристики.

Таким образом, измеряя термоЭДС, развиваемую термопарой, можно определить температуру горячего спая. В этом и состоит принцип действия термоэлектрических термометров.

Электродвижущую силу, развиваемую термопарой, можно из­мерить с помощью гальванометра или компенсационным методом.

Метод измерения с помощью гальванометра основан на изме­рении силы тока, протекающего в замкнутой цепи, составленной из последовательно соединенных термопары и чувствительного гальванометра (рис.15., б). Измерение ЭДС сводится к измере­нию силы тока, пропорциональный величине измеряемой ЭДС.

Для измерения термоЭДС в термоэлектрических термометрах применяют магнитоэлектрической гальванометр, высокая чувст­вительность которого обеспечивает такие измерения. Прибор работает, как милливольтметр, а шкала его отградуирована в граду­сах Цельсия.

Показания измерителя будут соответствовать температуре, из­меряемой среды только в случаев обеспечения условия постоянства температуры свободных концов термопары или учета изменения этой температуры, для чего свободные концы термопары с помо­щью соединительных проводов С и D вынесены в зону не­больших колебаний температуры (на приборную доску). Практи­чески температура среды, окружающей свободные концы, термо­пары, изменяется в пределах от +50 до - 60° С.

Материалами для изготовления термопар служат благородные и неблагородные металлы, сплавы и полупроводники. Термопары из благородных металлов применяются для измерения высоких температур и при особо точных измерениях. Для технических из­мерений используются термопары из неблагородных металлов, сплавов и полупроводников. Такие термопары имеют более значи­тельные по величине ТЭДС, чем термопары из благородных ме­таллов, и их изготовление дешевле. В технике применяют также для изготовления термопар металлические электроды в паре с не­металлами.

Каждая термопара, состоящая из двух термоэлектродов, ха­рактеризуется зависимостью изменения термоЭДС от температу­ры, называемой градуировкой. На термопарах и шкале показыва­ющего прибора, изготовленных для одной градуировки, ставится знак «Гр» с обозначением градуировки. Например, «Гр ХА» - градуировка термоэлектродов хромель-алюмель. Наиболее широ­кое применение в авиационных термометрах получили термопары: хромель-копелевая (хромель - сплав из 89 % Ni, 9.8 % Cr, 1 % Fe, 0.2 % Мn; копель - сплав из 45% Ni, 55% Сu); хромель-алюмелевая (алюмель - сплав из 94 % Ni, 0.5 % Fe, 2% AI, 2.5 % Mn и 1% Si), железокопелевая, медькопелевая, медьконстантановая и др. Принято в обозначениях градуировок термоэлектрических преобразователей первым указывать положительный термоэлектрод, вторым - отрицательный.

Зависимось термоЭДC пpeoбpaзoзaтeля от разности температур его горячего и холодного спаев устанавливают экспериментальным путем и представляют в виде таблиц или графиков, которые называются градуировочными.

В справочных таблицах обычно приводят значения термоЭДС для термоэлектродов из различных материалов и сплавов, соединенных с нормальным платиновым термоэлектродом, причем температура холодного спая принимается равной 0°С. На рис.15., в показаны градуировочные характеристики некоторых термопар.

Как видно из формулы (30), непостоянство температуры хо­лодного спая является причиной одной из методических погреш­ностей термоэлектрических термометров. Для ее уменьшения при­меняют либо различные способы компенсации, либо такие термо­пары, которые не требуют компенсации этой погрешности. Зна­чительное распространение в авиационных термометрах получила термопара из никель-кобальтового сплава (НК) и специального алюмеля. ТермоЭДС, развиваемая термопарой НК-СА, появляется только тогда, когда разность температур составляет 240° С, при этом колебания температуры холодного спая в пределах от -60 до +50° С практически не влияют на показания прибора. Характеристика такой термопары приведена на рис. 15, в.

Для получения большей величины термоэлектродвижущей си­лы необходимо увеличивать разность температур горячего и хо­лодного спаев, т. е. отводить холодный спай дальше от горяче­го. В то же время увеличение длины и соответственно сопротив­ления соединительных проводов уменьшает величину тока гальва­нометра, измеряющего термоЭДС. Изменение сопротивления со­единительных проводов вследствие колебаний температуры на­ружного воздуха приводит к возникновению погрешности комп­лекта. Поэтому выбор материала и длины проводов, соединяю­щих термопару с указателем, в термоэлектрических термометрах имеет очень важное значение.

_{Материал этих соединительных проводов может быть таким же, как и материал электродов термопары. В таком случае холодным спаем служит место подключения соединительных проводов к ука­зателю. Однако в случае применения термопар из благородных металлов (например, из платины и ее сплавов) термоэлектродные соединительные провода выполняются из дешевых металлов, тер­моэлектрически идентичных термоэлектродам. Под термином «термоэлектрическая идентичность» понимается отсутствие тер­моЭДС в паре, составленной из соединительного провода и при­соединенного термоэлектрода. Холодные спаи термоэлектродов могут выводиться и в соединительную коробку, устанавливаемую в месте, исключающем повышение ее температуры.}

Во всех случаях для каждой термопары из определенных тер­моэлектродов необходимо применять свои термоэлектродные провода, величина электрического сопротивления которых должна быть строго определенной и не должна, зависеть от окружающей температуры. Значение сопротивления соединительных проводов, входящих в комплект термоэлектрического термометра взаимо­заменяемой частью, указывается при градуировке прибора. Длину соединительных проводов изменять нельзя.

Для обеспечения взаимозаменяемости и удобства монтажа на лета­тельном аппарате термоэлектроды А и В и соединительные про­вода C и D (рис.15., б), входящие в комплект термометра, из­готовляются отдельно. При этом термоэлектроды выполняются короткими, а длина соединительных проводов зависит от рассто­яния до гальванометра.

Если холодный спай вынесен к гальванометру, то при неоди­наковой температуре в точках a и b присоединения к прибору мо­гут возникнуть паразитные термоЭДС, которые являются причиной возникновения еще одной методической погрешности термоэлектрических термометров. Чтобы уменьшить эту погрешность, точки должны быть расположены как можно ближе одна к другой.

Термоэлектрические термометры предназначены для измерения высоких температур. Термопары этих приборов защищены обо­лочками, обладающими жаростойкостью, газонепроницаемостью, способностью выдерживать резкие изменения температуры, хо­рошей теплопроводностью и механической прочностью.

По своему назначению авиационные термоэлектрические тер­мометры можно разделить на три группы.

К первой группе относятся термометры типа ТВГ, ИТГ и ТСТ, служащие для измерения температуры выходящих газов турбо­реактивных, турбовинтовых авиационных двигателей и турбостартеров.

Ко второй группе относятся термометры типа ТЦТ, измеряю­щие температуру головок цилиндров поршневых двигателей и других твердых тел.

В третью группу объединяются измерительные системы типа ИТ, ИА, предназначенные для измерения температуры газов, вы­ходящих из реактивного сопла двигателе и турбин низкого и вы­сокого давления.

В качестве термопреобразователей в термоэлектрических тер­мометрах используются различные термопары.

В термометрах ТВГ, ИТГ, ТСТ используются термопары типа Т-1, Т-9, Т-11, Т-80, Т-82К, Т-99 различных градуировок.

В измерительных системах применяются термопары типа Т-99, Т-38, Т-93.

Термопары помещают в жаропрочный корпус с камерой тормо­жения, аналогичной показанной на рис. 17. и равномерно раз­мещают по периметру одного сечения выходного сопла двигателя.

В термометрах ТЦТ горячий спай термоэлектрического преоб­разователя Т-3 градуировки ХК прикрепляется к медному кольцу, которое устанавливается под зажигательную свечу поршневого авиадвигателя.

Способы соединения термопар различны. В термометрах типа ТВГ, ТСТ термопары соединяются электрически в одну термобатарею последовательно. В измерительных системах тепмопреобразователи имеют две комбинации параллельно или параллельно - последовательно соединенных термоэлектродов, при этом одна группа термопреобразователей используется непосредственно для измерения температуры, а другая - в качестве датчика регулято­ра температуры. Указанные способы соединения позволяют полу­чить суммарную термоЭДС, пропорциональную среднему значе­нию температуры выходящих газов. Соединение термопреобразо­вателей осуществляется в соединительных коробках, расположен­ных в таком месте самолета, где температура окружающей среды меняется незначительно и не превышает 100° С.

Электрические схемы термометров ТЦТ, ТВГ, ИТГ, ТСТ оди­наковы, отличия заключаются только в способах соединения тер­мопар.

Устройство тер­моэлектрического термометра и работу его электрической схемы рассмотрим на примере термометра ИТГ-1.

Основными элементами электрической схемы являются термопреобразователь, соединительные провода и измерительный при­бор (рис.16.). Термопреобразователь ТП1 представляет собой блок парал­лельно соединенных термопар. ТермоЭДС преобразователя изме­ряется магнитоэлектрическим милливольтметром.

Зависимость угла a поворота стрелки показывающего прибо­ра от разности температур горячего и холодного спаев рассчиты­вается по формуле

(31)

где: к - постоянная гальванометра;

В - магнитная индукция;

с - жесткость противодействующей пружины;

Rt, RСП - соответственно сопротивления термопары и соединительных проводов;

R1 - подгоночное сопротивление соединительных про­водов;

Рис. 16. Принципиальная электрическая схема ИТГ-1.

R2 - добавочное сопротивление измерителя, обеспечиваю­щее постоянство внутреннего сопротивления милли­вольтметра;

R3 - сопротивление рамки;

R4 - термокомпенсационное сопротивление, предназна­ченное для уменьшения погрешности прибора из-за изменения сопротивления рамки указателя;

Rпp и Rб - соответственно электрические сопротивления про­тиводействующих пружин и биметаллического кор­ректора.

Комплект термометра ИТГ-1 состоит из измерителя ИТГ и термопар Т-99. Вместе с измерителем ИТГ могут работать термопары Т-38-3. Особенностью термометра является применение сдвоенных термопар, соединенных параллельно и образующих две самостоятельные цепи по 12 термопар Т-99 или по 7 термопар Т-38 в каждой цепи. Одна цепь подключается к указателю термо­метра, другая

- к регулятору температуры

_{Рис.17 .} Термопара Т – 99: 1 – корпус; 2,3 – контактные винты; 4 – термоэлектроды; 5 – входные отверстия; 6 – камера торможения; 7 - выходное отверстие; 8 – термоэлектродный спай; 9 – штуцер.

Сдвоенная термопара Т-99 имеет неразъемную конструкцию

(рис. 17.) и состоит из корпуса 1, термоэлектродов 4, выполнен­ных из сплавов хромеля (положительные) и алюмеля (отрица­тельные), и штуцера 9. В корпусе термопары, изготовленном из жаропрочного сплава, размещены два независимо работающих термоэлектродных спая 8, находящихся непосредственно в газо­вом потоке. Камера торможения 6 имеет два входных отверстия 5 диаметром 3 мм и одно выходное отверстие 7 диаметром 4 мм, что позволяет получить осредненную температуру по высоте тер­мопары. Штуцер 9 запрессован и припаян к корпусу 7 термопа­ры. Термоэлектроды 4 приварены к контактным винтам 2 и 3. Термопары соединены в термобатарею из 12 параллельно вклю­ченных термопар и подключаются к указателю соединительными проводами из термоэлектродного материала (хромеля и алюме­ля). Для подгонки сопротивления внешней цепи термометра (включая термопары) до величины (7.5+0.1) Ом при температуре +20 °С в штепсельный разъем, подходящий к указателю, впаяно дополнительное сопротивление. Головка термопары выдерживает рабочую температуру до +200°С, предельную - до +250°С.

Указатель ИТГ-1 представляет собой магнитоэлектрический милливольтметр, магнитная система которого состоит из постоянного магнита, магнитопровода и сердечника. К магниту со стороны сердечника прикреплен полюсный наконечник в виде пластины из мягкого железа. Рамка перемещается в зазоре между полюсной пластиной и сердечником магнитопровода. В подвижную систему прибора вместе с рамкой входят противодействующая пружина, которая одновременно служит токопроводом. На оси подвижной системы закреплена стрелка указателя.

В конструкции прибора предусмотрен биметаллический корректор, который служит для компенсации погрешности термометра, возникающей из-за изменения температуры холодного спая. При изменении температуры биметаллическая спираль поворачивает подвижную систему и стрелку прибора на дополнительный угол. Для регулировки биметаллического компенсатора служит винт.

Измеритель ИТГ-1 имеет шкалу с углом размаха 230°, диапазоном измерения от 200 до 1100°С, оцифорованную на точках 2, 4, 8, 10, соответствующих сотням градусов Цельсия (´100°С).

Нулевое положение стрелки обозначено точкой. Цена деления от 200 до 300°С и от 1000 до 1100°С – через 50°С. Цена деления на остальном участка шкалы – через 20°С. На шкале указаны шифр прибора “ИТГ-1”, градуировка “Гр. ХА”, градуировочная величина сопротивления внешней цепи “ RВН – 7.5W ” и номер измерителя. Погрешность показаний комплекта при температуре наружного воздуха (20±5)°С составляет ±12°С в диапазоне от 450 до 750 °С; ±15° в диапазоне от 750 до 1000° С; ±30° в диапазоне от 1000 до 1100°С.

Сдвоенная измерительная аппаратура 2ИА-7 предназначена для измерения температуры газа авиационных двигателей в условиях полета и на земле.

Рабочий диапазон измерения температуры – от 300 до1000°С.

Погрешность показаний аппаратуры при температуре внешней среды (+25±10)°С составляет ±6°С в рабочем диапазоне температур и ±7°С в остальных диапазонах (0 - 300°С, 100 – 1200°С). Электропитание: ~115В ± 5% с частотой 400Гц +7%; = 27В ± 10%.

В комплект аппаратуры входят два указателя температуры УТ – 7А, сдвоенный усилитель 2УЭ-6В и две переходные колодки ПК – 9Б.

Термопреобразователем служит коллектор термопар, состоя­щий из 12 параллельно соединенных хромель-алюмелевых термо­пар типа Т-99-3, Т-93-2, Е-38-3, Т-82Г.

Радиальное расположение термопар по периметру авиадвига­теля обеспечивает измерение среднемассового значения темпера­туры выходящих газов.

Принцип действия аппаратуры основан на компенсационном методе измерения термоЭДС. Функциональная схема одного канала системы 2ИА-7 приведена на рис.18.

Рис.18. Измерительная аппаратура 2ИА – 7.

Встречно с термоЭДС термопар включено компенсирующее напряжение, снимаемое с мостовой схемы, собранной на резисторах R9, R10, R11 и размещенной в указателе У-7А.

Мостовая схема запитывается постоянным током через стабилизатор напряжения. Величина компенсирующего напряжения моста зависит от положения напряжения токосъемника потенциометра обратной связи R9. Разность ТЭДС и компенсирующего напряжения преобразуется с помощью входного модулятора, собранного на интегральных прерывателях ПП1 и ПП2 и входном трансформаторе ТР2, в переменное напряжение частотой 400Гц. Опорное (коммутационное) напряжение подается на модулятор через трансформатор ТР1. Таким образом, со вторичной обмотки трансформатора ТР2 будет сниматься сигнал рассогласования в виде напряжения переменного тока, которое усиливается в усилителе напряжения и усилителе мощности и подается на реверсивный двигатель отработки, перемещающий токосъемник потенциометра обратной связи до тех пор, пока компенсирующее напряжение не сравняется с измеряемой термоЭДС и их разность не станет равной нулю. Таким образом, каждому положению токосъемника потенциометра обратной связи соответствует определенное значение термоЭДС, т. е. определенная измеряемая температура.

Двигатель через редукторы перемещает стрелки указателей грубого и точного отсчета. В указателе имеется узел сигнализации, обеспечивающий подачу сигнала при определенных показаниях прибора (рабочей или критической температуре).

В аппаратуре предусмотрена автоматическая компенсация термоЭДС холодного спая термопары напряжением мостовой схемы переходной колодки, меняющимся в зависимости от температуры холодного спая термопары. Компенсирующее напряжение мостовой схемы, одним плечом которой является термочувствительное сопротивление R8, включено встречно с термоЭДС холодного спая термопары. Мостовая схема запитывается от стабилизатора напряжения СН.

В состоянии равновесия термоЭДС холодного спая уравновешена напряжением диагонали мостовой схемы, и в измерительную цепь подается сигнал от термопары, соответствующей температуре горячего спая.

При изменении температуры окружающей среды меняется ТЭДС холодного спая термопары, но одновременно меняется и напряжение диагонали мостовой схемы за счет изменения никелевого резистора R8, имеющего температуру холодного спая термопары. Это изменение напряжения диагонали мостовой схемы полностью компенсирует изменение термоЭДС холодного спая термопары.

В аппаратуре 2ИА-7 предусмотрен встроенный контроль работоспособности. При нажатии кнопки КН1 шунтируются напряжения, поступающие с коллектора термопар и мостовой схемы колодки ПК-9Б. При этом стрелки указателя должны находится в диапазоне шкалы 0 - 150° С.

Помимо измерительной аппаратуры 2ИА-7А на самолетах устанавливаются измерительные системы 2ИА-6, ИА-11А, ИА-12А и измерители температуры ИТ-2Т. в этих термометрах термоЭДС одного или группы термопреобразователей сравниваются с напряжением постоянного тока на выходе источника регулируемого напряжения. Схема сравнения служит для получения компенсирующего, которое благодаря наличию следящей системы стремится быть равным или противоположным по знаку термоЭДС термопары.

Конструктивной особенностью измерительной аппаратуры ИА-11А, ИА-12А является применение в ней ленточных показывающих приборов типа ИТГП.

Авиационным термометрам свойственны погрешности: температурные методические, температурные инструментальные и ди­намические.

Температурные методические погрешности термометров возни­кают прежде всего из-за того, что температура термопреобразо­вателя не совпадает с температурой контролируемой среды. Сов­падение этих температур и, следовательно, уменьшение методической погрешности зависит от размеров, формы, материалов тер­мопреобразователя, от условий и способа передачи тепла, от сте­пени заторможенности газового потока.

Характер теплообмена между средой и ЧЭ влияет на динами­ческую погрешность, т. е. на запаздывание показаний термометра. Эта погрешность характеризуется постоянной времени t термо­метра и зависит от свойств прибора и скорости изменения изме­ряемой температуры. Для уменьшения ее в приемниках П-77 устанавливают бронзовые посеребренные пластины, в термомет­рах ТЦТ термопару крепят к медному кольцу, а в термопарах термоэлектрических приборов, измеряющих температуру выходя­щих газов, уменьшают объем камеры торможения. Применяемые меры достаточно эффективны, но позволяют снизить постоянную времени лишь до определенной величины. Например, t для пре­образователей П-1 равна 3 с, для П-5 – от 2 до 3 с, для термопреобразователей ТВГ - примерно 2.5 с.

В термометрах сопротивления температурная методическая погрешность обусловлена дополнительным изменением сопротив­ления теплочувствительного элемента вследствие нагрева его то­ком измерительной системы.

Изменения напряжения питания также приводят к возникнове­нию дополнительной погрешности. Для схем с магнитоэлектриче­ским логометром такие погрешности существенны при колебаниях напряжения больше ±10%.

В термоэлектрических термометрах температурные методиче­ские погрешности возникают из-за изменения температуры холод­ного спая, возникновения паразитных термоЭДС, изменения сопротивления измерительной цепи, неполного торможения газового потока.

Для уменьшения влияния температуры холодного спая в тер­мометрах ИТГ, ТЦТ применяют биметаллические корректоры, в термометрах ТВГ - термопары градуировок НК-СА и НК-СК, генерирующие термоЭДС при температуре горячего спая более 100 - 300° С, в измерительной аппаратуре ИА устанавливают схемы компенсации.

Инструментальные погрешности в термометрах сопротивлеия и в термоэлектрических термометрах серии ИТГ, ТВГ и ТЦТ возникают из-за изменения сопротивления рамок измерительных механизмов показывающих приборов, а также из-за влияния внеш­них электрических и магнитных полей, трения и т. д.

Температурные инструментальные погрешности уменьшают путем включения термочувствительных резисторов с положитель­ным термокоэффициентом сопротивления (ТКС) в термометрах ТУЭ и ТНВ и с отрицательным ТКС в термометрах с полупровод­никовым термопреобразователем, а также в термометрах ТЦТ, ТВГ, ИТГ. Для уменьшения погрешностей от влияния внешних полей в указателях термометров сопротивления применяют экран из пермаллоя.

Термометры сопротивления и термоэлектрические термометры имеют свои особенности эксплуатации.

В процессе технического обслуживания термометров сопротивления необходимо соблюдать взаимозаменяемость приемников температуры в соответствии с их техническими xapaктepиcтиками.

При замене приемника нельзя изменять условий теплообмена. Необходимо тщательно следить за чистотой поверхности теплоприемников.

Возможные неисправности термометра сопротивления, можно проанализировать, используя электрическую схему комплекта (рис. 17.,а).

Если стрелка указателя отклоняется вправо до упора (“зашкаливает” за максимальный предел измерения), что соответствует значению Rt ® ¥, это может быть cледствием обрыва терморезистора приемника температуры или провода, соединяющего его с прибором. Если указатель “бьет” за левую крайнюю отметку, что соответствует Rt ® 0, это указывает короткое замыкание проводов или термосопротивлении приемника.

К надежности и исправности термоэлектрических термометров предъявляются особо высокие требования, так как контроль теплового режима авиационных двигателей существенным образом влияет на предотвращение пpeждeвpeмeннoгo cнятия иx c эксплуатации и безопасность полетов. Так, при запуске двигателя, а также в полете возможны превышения значений температуры выходящих газов за предельные (критические) Ткр. Чтобы предотвратить последствия заброса температур из-за недостаточноого внимания членов экипажа, применяют кроме автоматов ограничения устройства сигнализации о критических значениях температур. Например, в измерительной аппаратуре 2ИА – 7А в зависимости от того, на каком объекте она устанавливается, предусмотрена сигнализация восьми значений критических температур от 670 до 975° С. Помимо этого, схемой измерения предусматривается встроенный контроль работоспособности, который в некоторых измерительных системах разделяется на контроль при работающем и контроль при неработающем двигателе.

Для термоэлектрических термометров типа ТВГ, ТЦТ, ТСТ характерно, что их работоспособность можно проверить только при работающих двигателях. Если при этом термометр не выдает показаний или показания его занижены причинами неисправностей могут быть:

обрыв в термопаре или соединительных проводах;

неправильное присоединение проводов в клеммной колодке;

нарушение градуировки прибора;

увеличение сопротивления элементов электрической схемы;

износ деталей в подвижной системе магнитоэлектрического указателя.