Преобразователи термоэлектрические с унифицированным токовым выходным сигналом (типа тхау (хромель-алюмель))

Эти термопреобразователи обеспечивают непрерывное преобразование температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный токовый сигнал и предназначены для работы в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Первичный преобразователь преобразует температуру в милливольты. Встроенный в головку датчика (рис. 5) измерительный преобразователь преобразует милливольты в унифицированный токовый выходной сигнал (4-20 мА), что дает возможность построения систем АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей. В современных схемах роль измерительного преобразователя выполняет микропроцессорный преобразователь.

Микропроцессорный преобразователь сигналов первичного преобразователя в унифицированный размещен также в головке термопреобразователя и содержит компенсатор нелинейности сигнала первичного преобразователя и компенсатор температуры холодного спая. Выходные сигналы (0-5) мА, (4-20) мА [2].

Рис. 5. Преобразователь термоэлектрический с унифицированным токовым выходным сигналом (ТХАУ)

Измерительные (вторичные) приборы, применяемые в комплекте с термопарами для измерения температуры

Для измерения ТЭДС в комплектах термоэлектрических термометров применяют вторичные приборы: милливольтметры и потенциометры (той же градуировки, что и термопара). Милливольтметры – это магнитоэлектрические приборы. Их работа основана на взаимодействии проводника, по которому течет ток, и магнитного поля постоянного магнита.

Принцип потенциометрического метода измерения основан на уравновешивании (компенсации) измеряемой ТЭДС известной разностью потенциалов, образованной вспомо­гательным источником тока.

Принцип действия магнитоэлектрического милливольтметра

Магнитная система милливольтметра (рис. 6) состоит из подковооб­разного магнита, полюсных наконечников и цилиндрического сердеч­ника 1. В воздушном кольце­вом зазоре между полюсными наконечниками и сердечником вращается рамка 2 из медного (реже алюминиевого) провода.

Рис. 6. Схема измерительного механизма

магнитоэлектрического милливольтметра

Чаще всего рамка крепится на кернах 5, которые опира­ются на подпятники 3 из агата или рубина. Момент, проти­водействующий вращению рамки, создается спираль­ными пружинами 4, которые одним концом крепятся к оси 5 и одновременно служат для подвода тока от термоэлек­трического преобразователя к рамке. Зависимость угла φ поворота рам­ки, а значит, и стрелки 7, от величины тока I (то есть от величины температуры) может быть выра­жена приближенной формулой φ≈СI, где С =const. Из формулы следует, что шкала милли­вольтметра 6 равномерна и чувствитель­ность прибора одна и та же в любом месте шкалы. В приборах с рамкой на кернах не­обходимо учитывать момент трения в опорах, который вносит погрешность в результаты измерений и создает ва­риа­цию в показаниях прибора.

Погрешно­сти вызыва­ются также неуравновешен­ностью по­движной системы, когда ее центр тяже­сти не совпадает с осью вра­щения.