Лабораторная работа №5
Тема: «Методы измерения температуры с помощью термопар»
Цель работы: Практическое применение знаний по теме КИП.
Оборудование приборы и материалы:
1. Термопары - 2шт.
2. Показывающий прибор - 1шт.
3. Соединительные провода
Литература, используемая при подготовке к лабораторной работы
Дорофеев К. П. Основы автоматизации производства и вычислительная техника в термических цехах.- М.: Машиностроение, 1990.
Общие теоретические положения
Метод измерения температур при помощи термоэлектрических термометров основан на существовании зависимости между электродвижущей силой, возникающей в цепи, составленной из двух разнородных термоэлектродов, и температурами мест их соединения.
Возникновение термо-э.д.с. связано с наличием в веществе термоэлектродов свободных электронов, причём в разных металлах с различной концентрацией. Существует очень много различных проводников, которые друг с другом образуют термопары. Однако практическое применение получило весьма ограниченное количество материалов.
Стандартные градуировки термоэлектрических термометров
| Тип | Градуировка | Материал электродов | Предел измерений при длительном применении | Допустимый предел измерения при кратковременном применении, С. | |
| Нижний | Верхний | ||||
| ТПП | ПП | Платинородий (10%родия)-платина | |||
| ТХА | ХА | Хромель-алюмель | |||
| ТХК | ХК | Хромель-копель |
В зависимости от техники измерения имеют следующие способы соединения термометров:
|
1. Если желательно получить большую термо - э.д.с., применяют последовательное соединение термометров.
Термобатарея
2. 
При необходимости получить разность температур в двух точках
|
Дифференциальное соединение
3. При необходимости измерять среднюю температуру в нескольких точках одновременно применяют параллельное соединение нескольких термопар.
Термоэлектрический термометр представляет собой два электрода диаметром 0,5-3,2 мм для термопар из неблагородных металлов и 0,5мм из благородных металлов. Эти электроды скручены и сварены на рабочем конце 1, который находится в фарфоровом наконечнике- 2, электроды- 3 изолированы друг от друга одноканальными и двухканальными фарфоровыми бусами- 4. Для защиты изоляции термопары от механических воздействий она помещается в защитный кожух (чехол)- 5.
В головке термопары-6 помещается пластмассовая панель- 7, к которой прикреплены клеммы-8. На одной из них указана положительная полярность. Для защиты клем от пыли и влаги головка термопары закрывается крышкой- 9, а соединительные провода выводятся через штуцер с асбестовым уплотнением.
Достоинства термоэлектрических термометров – высокая точность при измерении, возможность передачи сигналов на значительное расстоянии, простота конструкции.
Недостатком термоэлектрических термометров является влияние температуры свободных концов термометра на точность измерения
Порядок проведения работы
Включить в сеть источник тепла. Предварительно подготовить емкость с водой для охлаждения термопар. Изучить схемы соединения термопар для различных методов измерения температур. Поочередно собирая на стенде схемы, произвести замеры температур в печи. Зарисовать схемы соединения термопар.
Вопросы для самопроверки
1. Принцип действия термопар
2. Устройство термопар
3. Типы термопарпределы измерения температуры с помощью различных термопар
4. способы соединения термопар при измерениях
5. достоинства и недостатки термопар
Отчет должен содержать
1. Теоретическое обосновании
2. Схемы соединений
3. Наблюдения, замеченные при работе с различными схемами
