Стандартные термоэлектрические термометры

 

В зависимости от материала проводников термопары подразделяются на две группы: 1 – с электродами из благородных металлов и 2 – из неблагородных металлов.

Платинородий – платиновые (ТПП), (t = 300¸1600 °С), при­меняются для измерения температур в окис­лительной и нейтральной среде. Для измерения отрицательных температур ТПП не применяются, так как их термо-ЭДС в этой области меняется немонотонно.

Достоинства: высокая точность и вос­производимость термо-эдс.

Недостатки: высокая стоимость и низкая чувствительность.

ТПП в зависимости от их назначения разделяются на разновидности: эталонные ТПП-Э, образцовые ТПП-О и рабочие повышенной точности ТПП-РПТ и технические ТПП.

Платинородий-платинородиевые термоэлектрические термо­метры. t = 300 ¸ 1500 °С (кратковременно 1800 °С).

Эти термометры в зависимости от их назна­чения разделяются на образцовые 2-го (ТПР-02) и 3-го (ТПР-03) разрядов, рабочие повышенной точ­ности ТПР-РПТ и рабочие ТПР.

ТПР применяются в окисли­тельной (воздушной) среде и нейтраль­ной атмосфере.

Достоинство: для ТПР нет необходимости вводить поправку, если их температура t _о не превышает 100°С

Недостатки: дорого, не работают в восстановительной среде.

Термопары из неблагородных материалов используются для измерения температур во всех средах.

Хромель – копелевые термометры ТХК. t = -50 ¸ 600 °С.

Невысокий температурный предел при­менения объясняется тем, что копелевая проволока, содержащая медь, сравни­тельно быстро окисляется при высоких температурах, и вследствие этого про­исходит изменение термо-э. д. с.

ТХК развивают наибольшую тэдс, то есть наибольший из всех коэффициент преобразования.

Хромель-алюмелевые (Никельхром – никельалюминиевые) термоэлектрические термометры типа ТХА. t = -200 ¸ 1000 °С (кратковременно 1300 °С).

Термоэлектриче­ские термометры ТХА обладают лучшей сопротивляемостью оки­слению, чем другие термометры из неблагородных металлов, при работе в воздушной среде.

Недостатки: Чувствительность к неоднородностям и механическим деформациям, возникающим при холодной обработке, в результате нарушается стабильность термоэлектрической характеристики.

Вольфрамрений – Вольфрамрениевые ТВР. t = -200 ¸ 2200 °С (2500 °С). Измеряют температуру в нейтральной или восстановительной среде, а также в вакууме.

Недостаток: градуировочные кривые имеют инверсию.

ЛЕКЦИЯ 4

МИЛЛИВОЛЬТМЕТР

Прямой способ измерения Термо ЭДС осуществляется с помощью милливольтметра.

Милливольтметр (рис 4) состоит из постоянного магнита 4, неподвижного железного сердечника 3 и подвижной рамки 1. Рамка охватывает сердечник и может поворачи­ваться в узком воздушном зазоре между полюсными наконечниками магнита и сердечником. Рамка выполняется из сотен витков тонкой изолированной мед­ной (реже алюминиевой) проволоки, скрепленных бакелитовым или другим лаком, и приобретает жесткую прямоугольную форму. Рамка жестко соединена со стрел­кой 2, конец которой переме­щается вдоль шкалы 6 прибора. Подвижная система прибора тщательно сбалансируется с помощью грузиков- противовесов 5. Существуют приборы с вертикальной и горизонтальной осью вращения подвижной системы.

 

Рисунок 4 – Схема магнитоэлектрического милливольтметра

 

Магнитоэлектри­ческий милливольтметр, отградуированный в градусах температуры, принято называть пирометрическим мил­ливольтметром.

Для борьбы с влиянием окружающей среды устанавливают последовательно манганиновое добавочное сопротивление R _доб.

Существует другой способ уменьшения значения температурного коэффициента: последовательно с обмоткой рамки и добавочным сопротивлением включается терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент электрического сопротивления. При увеличении температуры сопротивление цепи с терморезистором уменьшается на значение, близкое увели­чению сопротивления обмотки рамки милливольтметра, так что общее его внутреннее сопротивление незначительно изменяется при изменении температуры окружающего воздуха.

Милливольтметры выпускают с вертикальной и горизонтальной осью подвижной части.