Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Измерение температуры. Приборы для измерения температуры
Температура — физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы и являющаяся одним из основных параметров в инженерных системах. Она характеризуется рядом принципиальных особенностей, обусловивших необходимость применения разнообразных методов и технических средств для ее измерения. Для измерения температуры были предложены различные температурные шкалы, но наибольшее распространение получила стоградусная температурная шкала Цельсия. По этой шкале основными точками, ограничивающими основной температурный интервал, являются точка плавления льда (0 "С), точка кипения воды (100 "С) при нормальном атмосферном давлении. Единица температуры, равная одной сотой части основного температурного интервала, получила название градус (от лат. — шаг, ступень). Согласно международной практической температурной шкале и ГОСТ 8.157-75 предусматривается применение двух температурных шкал: термодинамической и практической. Температура по этим шкалам выражаться двояко: в кельвинах (К) и в градусах Цельсия ("С). Градус Цельсия равен кельвину (1 К - 1 °С). Между температурой Т, выраженной в Кельвинах, и температурой, выраженной в градусах Цельсия, установлено соотношение
где = 273,16 К (температура тройной точки воды 273,16 К соответствует, как указывалось выше, 0,01 "С; следовательно, 273,16 К — температурный промежуток, на который смещено начало отсчета). Существуют контактные и бесконтактные методы измерения температуры. В первом случае необходимо обеспечить надежный тепловой контакт чувствительного элемента прибора с объектом измерения. Если отсутствует возможность такого контакта, применяют различные бесконтактные методы измерения. Средством для контактного измерения температуры называется термометром. По принципу действия термометры разделены на три группы — термометры расширения, сопротивления и термоэлектрические. Действие термометров расширения основано на тепловом расширении (изменении объема) термометрического вещества (жидкостные, газовые) или линейных размеров твердых тел (дилатометрические, биметаллические) в зависимости от температуры. Предел измерения этими термометрами составляет от -190 до +600 'С.
Жидкостный стеклянный технический термометр имеет заполненный жидкостью (обычно ртутью) резервуар 7, тонкостенную капиллярную трубку 2, пластину 3 с нанесенной на ней шкалой, наружную стеклянную оболочку 4. Такие термометры применяют для измерения температуры от —90 до +30 °С и от -60 до +200 °С. Их изготавливают прямыми (типа П и А) и угловыми — изогнутыми под утлом 90 или 135 град, (типа У и Б). Нижняя часть Б выполняется различной длины (от 66 до 2000 мм). Для предохранения стеклянной оболочки от повреждения термометры помещают в защитные стальные оправы, которые, как и термометры, по форме выполняют прямыми и угловыми. Для сигнализации и измерения температуры применяют термометры ртутные электроконтактные. Их изготавливают с электроконтактами, впаянными в капиллярную трубку термометра. Замыкание или размыкание электрической цепи происходит вследствие расширения или сжатия ртути при нагревании или охлаждении нижней части термометра. Принцип действия манометрических термометров основан на изменении давления рабочего (термометрического) вещества в замкнутой герметичной термосистеме, которая состоит из термобаллона 6, погружаемого в среду, температура которой измеряется, гибкого соединительного капилляра 7 и манометрической трубчатой пружины 8. Один конец пружины впаян в держатель 9, канал которого соединяет внутреннюю полость пружины, герметизирован и через тягу 10, зубчатый сектор 11 и шестерню связан с показывающей стрелкой прибора 13. Термосистема термометра заполнена рабочим веществом газом, жидкостью или смесью жидкости с ее насыщенным паром. При нагревании термобаллона увеличивается давление рабочеговещества в замкнутом объеме герметичной термосистемы, вследствие чего пружина деформируется (раскручивается) и ее свободный конец перемещается. Движение свободного конца пружины передаточными механизмами 10, 11, 12 преобразуется в перемещение указателя относительно шкалы прибора, по которой производят отсчет температуры. Принцип действия термометра сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры. Чувствительным элементом / термометра сопротивления является тонкая платиновая или медная проволока, намотанная на каркас, заключенный в защитную арматуру 2. Концы проволоки в колпачке 4 приварены к выводам, которые соединяются с кабелем для передачи показаний. Штуцер 3 служит для монтажа термометра. Платиновые термометры сопротивления (ТСП) используются для измерений от -200 до +-650 "С, медные термометры сопротивления (ТСМ) — для измерений от -50 до +180 "С. Наиболее благоприятные для надежной работы этих термометров верхние пределы измерения составляют: 600 'С для ТСП и 100 °С для ТСМ.
Передача информации от термометров сопротивления осуществляется с помощью логометров и мостов, измеряющих изменение электрического сопротивления термометра при изменении температуры контролируемой среды. Логометры сегодня почти не употребляются в связи с широким распространением автоматических электронных мостов. В промышленных условиях для этих целей используют автоматические электронные мосты типа КСМ-4, в измерительную диагональ которых вместо нульприбора включается электронный фазочувствительный усилитель ЭУ, а движок реохорда и каретка с указателем и пером перемещаются реверсивным электродвигателем РД, подключенным к выходу этого усилителя. Если температура среды не меняется, то сопротивление термометра К, также не изменяется и мостовая измерительная схема находится в равновесии, т. е. разность потенциалов между точками А и С равна нулю, сигнал на ЭУ не поступает, движок реохорда Кр неподвижен, стрелка показывает измеряемое значение температуры. При изменении температуры изменяется сопротивление термометра К,. Равновесие мостовой схемы нарушается, и в диагонали моста между точками А и С появляется напряжение небаланса, амплитуда и фаза которого зависят от величины и направления отклонения температуры от прежнего значения точек. Это напряжение усиливается усилителем ЗУ до значения, недостаточного для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Выходной нал РД кинетически связан с движком реохорда и кареткой, передвигает их до тех пор, пока напряжение небаланса, уменьшаясь, не станет равным нулю. При достижении измерительным мостом состояния равновесия ротор РД останавливается, а движок реохорда и каретка с указателем и пером занимают положение, соответствующее новому значению сопротивления термометра, т.е. новому значению измеряемой температуры. Термоэлектрические термометры (термопары) применяют для измерения очень высоких температур, и поэтому в схемах автоматизации СТОЗ они практически не используются.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 131; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.189.22.136 (0.004 с.) |