2.3 Описание экспериментальной установки

В экспериментальную установку (рис. 2.1) входит жидкостной термостат 7, имеющий марку Т2. В него погружены платиновый термометр сопротивления 5, горячий спай термопары 8 и чувствительный элемент цифрового термометра 6. Холодные спаи термопары 9 размещены в сосуде Дьюара. Термометр сопротивления ПТС 10, включен последовательно с образцовым сопротивлением 2 и магазином сопротивлений R_м, марки МСР-63, в цепь источника напряжения 3. В качестве образцового резистора 2 использована катушка Р-321, имеющая сопротивление 10,000 Ом.

С помощью магазина сопротивлений измерительный ток в схеме устанавливается таким, чтобы чувствительный элемент термометра сопротивления не нагревался этим током. Для термометра ПТС-10 этот ток не должен превышать 10 мA.

Измерение падения напряжения на термометре сопротивления и катушке, а также термоЭДС термопары осуществляется цифровым вольтметром (тип Щ31). Подключение датчиков к Щ31 производится с помощью переключателя 11.

На рис.2.2 показана конструкция платинового термометра сопротивления Стрелкова П. Г. На кварцевом каркасе, имеющем форму геликоида 1, навита спираль 2 из платиновой проволоки. Диаметр платиновой проволоки равен 0,05 мм.

Рис. 2.2. Схема платинового термометра сопротивления

Каркас со спиралью образуют чувствительный элемент термометра сопротивления диаметром 3  4 мм и длиной 50 мм. В верхней части каркаса закреплены приваренные к спирали две пары выводящих проводников 3 из платиновой проволоки диаметром 0,3 мм. Чувствительный элемент помещен в герметичный чехол, который изготовлен из плавленого кварца и заполнен газообразным гелием.

2.4. Задание

1. Провести градуировку термопары и поверку цифрового термометра с помощью платинового терморезистора. Количество стационарных режимов, а также число измерений в каждом режиме согласовать с преподавателем.

2. Рассчитать значения сопротивление резистора, R_T, и температуру T(R_T), пользуясь градуировочным уравнением для образцового термометра сопротивления в стационарных состояниях.

3. Построить функцию преобразования E(T) и градуировочную зависимость T(E).

4. Определить поправку Е для стандартной термопары, используя сравнение результатов градуировки термопары с табулированными данными Т_станд для стандартной термопары по соотношению

_станд =T - Т_станд ,

где Т - температура, измеренная термометром сопротивления в стационарном режиме, Т_станд. - соответствующее табулированное значение температуры для стандартной термопары.

2. Провести оценку погрешности, , температуры, которая измерена с помощью термопары 8, используя полученные результаты градуировки термопары. Оценить случайную составляющую _случ погрешности температуры, измеренной с помощью термопары.

2.5. Подготовка к работе и проведение эксперимента

Включить термостат и вывести его на заданный режим. Для этого с помощью контактного термометра термостата установить заданное значение температуры и включить нагреватель термостата. При достижении стационарного температурного режима провести измерения температуры. Результаты измерений занести в протокол.

Протокол наблюдений

№	, ч, мин	UТ, мВ	Uк, мВ	Е, мВ	Тстекл, ОС	Тцифр, ОС