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 с помощью терморезистора и градуировка термопары
Цель работы Целью работы является изучение способов измерения температуры в стационарных условиях, градуировка термопары с помощью терморезистора (платинового термометра сопротивления), а также поверка цифрового и ртутного термометров.
Введение Измерение температуры объектов является важной практической задачей. Температура – это физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Прямое измерение температуры невозможно, поэтому все существующие методы определения температуры являются косвенными и основаны на использовании зависимости между температурой и другой физической величиной, определяемой непосредственно (объем, давление, ЭДС, сопротивление, характеристика теплового излучение и др.)[1]. В работе изучаются методы измерения температуры с помощью терморезистора и термоэлектрического преобразователя (термопары). Принцип измерения температуры с помощью терморезистора основан на зависимости электрического сопротивления проводника R от температуры T, которую можно представить следующим образом:
, (2.1)
где R 0 - сопротивление проводника при температуре T 0, выбранной за начало отсчета, a-температурный коэффициент электрического сопротивления. Для проведения измерений температуры T вещества терморезистор приводят в состояние теплового равновесия с веществом, измеряют сопротивление резистора R и рассчитывают температуру вещества по известному градуировочному уравнению T (R). Принцип действия термопары основан на термоэлектрических явлениях, которые приводят к возникновению термо-ЭДС в цепи, состоящей из двух разнородных проводников А и В в случае, если температуры мест соединения (спаев) проводников отличаются (эффект Зеебека). Для измерения температуры одно из мест соединения разнородных проводников (горячий спай) помещают в измеряемую среду, а место соединения с измерительной цепью (холодные спаи) помещают в среду с заранее известной и стабильной температурой (например, в сосуд Дьюара с тающим льдом). В этом случае термо-ЭДС E, возникающая в цепи зависит только от разности температур между спаями и от материала проводников:
, (2.2)
где - коэффициент Зеебека для пары проводников А и В; D T = T - T 0, где T – температура горячего спая, T 0 – температура холодного спая (для тающего льда T 0 = 273,15 K). При известной температуре холодных спаев T 0 термо-ЭДС термопары является однозначной функцией температуры вещества , называемой «градуировочной характеристикой». Она выбирается в форме полинома:
, (2.3)
где a 0, a 1, a 2,... - коэффициенты, определяемые также с помощью статистической обработки результатов градуировочных опытов. Температуру T среды при известном значении термо-ЭДС определяют по зависимости T (E), которая может быть получена из 2.2. На практике для расчета температуры используется «градуировочное уравнение» в форме полинома:
, (2.4)
Входящие в него коэффициенты (b 0, b 1, b 2...) находятся с помощью статистической обработки результатов градуировочных опытов. В данной лабораторной работе необходимо осуществить градуировку термопары и выполнить поверку цифрового и ртутного термометров. Во время опытов терморезистор, термопара, цифровой и ртутный термометры приводятся в состояние теплового равновесия со средой, находящейся в термостате при неизменной температуре. В заданном стационарном режиме измеряют электрическое сопротивление терморезистора и термо-ЭДС E термопары, показания цифрового и ртутного термометров. Электрическое сопротивление терморезистора находят с помощью измерений падения напряжения U т на нем и падения напряжения U к на образцовой катушке, сопротивление R к которой известно: , (2.5) Градуировка термопары предусматривает серию измерений (Е i, U тi, U кi) в нескольких стационарных i - режимах. По первичным данным на основании градуировочного уравнения терморезистора T (R) вычисляют значения температуры среды (Т i), а затем находят градуировочную характеристику и градуировочное уравнение T (E) термопары.
В процессе поверки цифрового термометра для каждого стационарного режима вычисляют поправку к его показаниям по формуле:
, (2.6)
где Т – температура среды, рассчитанная по показаниям терморезистора. Значения D цифр сравнивают с паспортными данными цифрового термометра. Аналогично находят поправки для ртутного термометра. Градуировка термопары и поверка термометров проводятся на экспериментальной установке.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 73; 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 - 3.133.111.85 (0.007 с.) |