- •Лекционный курс по предмету
- •Преобразователи термоэлектрические (тэп)
- •Преобразователя
- •Поправка на температуру свободных концов термоэлектрического преобразователя
- •Термоэлектродные материалы и термоэлектрические преобразователи
- •Классификация и условия работы термоэлектропреобразователей
- •Милливольтметры
- •Промышленное обозначение вторичных приборов температуры.
- •Включение моста по трехпроводной схеме
- •Визуальные средства измерений уровня
- •Поплавковые средства измерения уровня
- •Буйковые средства измерения уровня
- •Гидростатические средства измерения уровня
- •Измерение уровня сыпучих тел
- •Измерение плотности жидкостей
- •Поплавковые плотномеры
- •Весовые плотномеры
Милливольтметры
Магнитоэлектрические приборы, состоящие из магнитной рамки, постоянного магнита и отсчетного устройства. Милливольтметр может использоваться в качестве вторичного прибора по отношению к ТЭП.
Промышленное обозначение вторичных приборов температуры.
На практике один вторичный прибор может фиксировать значения от нескольких первичных приборов температуры и поэтому такие приборы называются комплексами самописцев. Комплексы самописцев мостовые выпускается на одну, три, шесть и двенадцать точек опроса. Градуировка моста должна совпадать с градуировкой термометра сопротивления, с которым КСМ работает. Аналогично работает комплекс самописцев потенциометрический (КСП) и его градуировка должна совпадать с градуировкой ТЭП. Кроме того, КСМ и КСП могут обладать рядом дополнительных функций, которые отражаются номером модели. Логометры в справочниках обозначаются Ш.
Термопреобразователи сопротивления (ТС)
Измерение температуры ТС основано на изменении электрического сопротивления проводников или полупроводников с изменением температуры. Зная эту зависимость, моно по значению сопротивления определить температуру среды, в которую помещен ТС. При увеличении температуры сопротивление ряда чистых металлов возрастает, а полупроводников снижается.
Зависимость сопротивления металлов от температуры в небольшом интервале температур можно приближенно выразить уравнением Rt = Rt’[1+ά(t- t’)],
где Rt – сопротивление металлического проводника при температуре t °С;
Rt’ - сопротивление того же того же проводника при температуре t’°С;
(t-t’) - интервал изменения температуры;
ά = (Rt - Rt’)/[Rt’ (t- t’)]- коэффициент температурного сопротивления.
Зависимость между сопротивлением и температурой для ТС различных типов дается в градуировочных таблицах.
Для изготовления ТС наиболее пригодны по своим физико-химическим свойствам платина и медь. Для платины άPt ≈ 3/9 * 10-3 (°С)-1; для меди άCu ≈ 4/28*10-3 (°С)-1.
Чувствительные элементы ТС представляют собой тонкую медную или платиновую проволоку, намотанную бифилярно на специальный слюдяной, фарфоровый или пластмассовый каркас. Для предохранения от внешних воздействий чувствительные элементы ТС заключают в металлическую трубку с литой головкой, в которой смонтированы выводы концов обмотки для их подключения к соединительным проводам. Вход проводов в корпус ТС заливается термоцементом или смолой для изоляции чувствительных элементов (ЧЭ) от воздействия окружающей среды, в которой могут находиться пары веществ, разрушающие поверхность ЧЭ и меняющие рабочие характеристики ТС.
Для удобства эксплуатации в одном корпусе могут располагаться два чувствительных элемента. Применяют такие ТС в аппаратах, работающих под высоким давлением или температурой, или в контурах, требующих дублирования (подтверждения) текущей информации о технологическом процессе. Последний случай имеет место в дублированных или троированных системах управления, то есть там, где достоверность информации имеет первостепенное значение.
В качестве вторичных приборов в комплекте с ТС применяют обычно уравновешенные мосты. В настоящее время производства переоборудуются с использованием новых микропроцессорных систем. При вводе сигналов в систему необходимо, чтобы они имели стандартные числовые характеристики. Для этого сигналы от ТС и ТЭП проводят через нормирующие преобразователи (соответственно для ТС и ТЭП), барьеры, обладающими функциями НП. Или ТС и ТЭП подключают к специальным вводам процессора « для ТП и ТЭП» для последующей обработки по программам нормирования, «зашитым» в процессоре.
Пределы допускаемой основной погрешности преобразования термометров сопротивления представлены в таблице:
Тип термометра сопротивления |
Диапазон температур, 0С |
Погрешность преобразования, 0С, не более |
Pt′ 10 |
-200 … +600 |
±0,016 |
Pt′ 50 |
-200 … +600 |
±0,011 |
Pt′ 100 |
-200 … +600 |
±0,011 |
Cu′ 10 |
-10 … +200 |
±0,009 |
Cu′ 50 |
-10 … +200 |
±0,006 |
Cu′ 100 |
-10 … +200 |
±0,005 |
Уравновешенные мосты.
RВН
RВН
Мост состоит из четырех вершин a,b,c,d, расположенных на соединении плеч ad, db, ac, cd. Он построен на основе равновесия противостоящих плеч и изменение сопротивления может быть измерено на основе нарушения равновесия.
Термометр сопротивления, величина электрического сопротивления Rt которого должна быть измерена, включается в одно из плеч моста через соединительные провода, имеющие сопротивления RЛ. Другие плечи моста состоят из постоянных манганиновых резисторов R1 и R2 и переменного калиброванного резистора – реохорда RР, выполненного так же из манганина. К одной из диагоналей моста подключен источник питания, а к другой диагонали моста – нуль прибор НП.
При равновесии моста удовлетворяется равенство
R1(Rt + 2RЛ) = R2RР, откуда
Rt = (R2/R1)RР – 2RЛ.
В этом случае разность потенциалов Ubd станет равной нулю, ток не будет протекать через НП и его стрелка установится на нулевой отметке. При изменении температуры сопротивление Rt изменится, и мост разбалансируется. Чтобы восстановить равновесие, необходимо при постоянных сопротивлениях резисторов R1 и R2 и сопротивлении линии RЛ изменить величину сопротивления реохорда RP, переместив его движок. Таким образом, если откалибровать реохорд RP, то по положению его движка при равновесии моста можно однозначно судить о величине сопротивления Rt и, следовательно, об измеряемой температуре.