11) Датчики температуры

Потенциометр.Принцип потенциоме- трического метода измерения основан на уравновешивании (компенсации) измеряе­мой термо-ЭДС известной разностью потен­циалов, образованной вспомогательным источником тока.

Принципиальная схема потенциометра приведена на рис. 5.13. Ток от вспомогательного источника Е (сухого элемента) проходит по цепи, в которую между точками А и В включен ком­пенсирующий переменный резистор Rad (КПР), представля­ющий собой калиброванную проволоку длиной L. Разность по­тенциалов между точкой А и любой промежуточной точкой D пропорциональна сопротивлению резистора R_AD (в точке D на­ходится скользящий контакт). Последовательно с ТЭП включен чувствительный милливольтметр НП с нулем посредине шкалы (нуль-прибор, нуль-индикатор). ТЭП подключен таким образом, что ток на участке сопротивления R_AD идет в том же направлении, что и от вспомогательного источника.

Если сила тока от источника Е равна I1, а от ТЭП I₂, то на участке AD: I = I1+I2

Автоматические электронные потенциометры

Если в рас смотренных выше потенциометрах ток разбаланса измерительной цепи потенциометра вызывает отклонение стрелки нулевого при­бора, то в автоматических потенциометрах нулевой прибор отсут­ствует. Он заменен электронным нуль-индикатором.

Автоматические электронные потенциометры, кроме измерения температуры, могут быть использованы и для ее автоматического регулирования. В этом случае их снабжают дополнительным регу­лирующим устройством. • Кроме того, на базе автоматических потенциометров созданы вторичные приборы, которые в комплекте с соответствующими преобразователями используют дляТизмере- ния других неэлектрических величин (давления, расхода, уровня, концентрации и др.).

Автоматические потенциометры работают в комплекте одним из стандартных ТЭП или с пирометром полного излучения. Шкалы их практически равномерны.

Принцип действия автоматических, потенциометров различных модификаций, различающихся наличием или отсутствием опре­деленных узлов, одинаковый.

Принцип действия автоматических, потенциометров различных модификаций, различающихся наличием или отсутствием опре­деленных узлов, одинаковый.

Измерительные схемы всех автоматических потенциометров предусматривают автоматическое введение поправки на тем­пературу свободных концов ТЭП. С этой целью их выполняют в виде неуравновешенного моста.

Все резисторы измерительной схемы (рис. 5.15), кроме R_v, выполняют из манганина; R_K — из меди или никеля.

Цепь источника тока состоит из двух ветвей: рабочей, в кото­рую включен КПР R_v, и вспомогательной, состоящей из двух резисторов R_H3 и R_K (обычно в автоматических потенциометрах НЭ отсутствует, а в диагональ моста включен источник стабили­зированного напряжения, обеспечивающий постоянство рабочего тока в измерительной схеме). Наличие вспомогательной ветви позволяет автоматически вве­сти поправку на температуру свободных концов ТЭП. Резистор R_K и свободные концы ТЭП должны находиться при одинаковых температурах. В приборе резистор R_K располагается недалеко от места подключения ТЭП.

Уравновешенные мосты делятся на лабораторные (неавтомати­ческие) и производственные (автоматические). Автоматические уравновешенные мосты выполняют в виде указывающих, реги­стрирующих и регулирующих.

Принципиальная схема уравновешенного моста постоянного тока с термометром сопротивления приведена на рис. 6.6. Мост состоит из двух резисторов R1 и R3 с постоянными и равными со­противлениями, переменного резистора R2 и термометра R_t. К сопротивлению термометра присоединяются сопротивления 2R_nv двух соединительных проводов. В одну диагональ моста включен источник постоянного тока, в другую — нуль-прибор НП.

При равновесии моста, которое достигается перемещением дви­жка по резистору R2, сила тока в диагонали моста I₀ = 0. В этом случае потенциалы на вершинах моста bud равны, ток от источ­ника питания разветвляется на две ветви I1 и I3, падение напря­жения на резисторах R1 и R3 одинаковое, т. е.

R1* I1 = R3* I3,

здесь и далее R_t — сопротивление резистора Ri (где i = 1,2, ...).Падение напряжения на плечах моста bc и cd также одинаковы

13)Поплавковый уровнеметр

Чувствительным элементом является плавающий поплавок, плотность которого меньше плотности жидкости, или погружной поплавок, , плотность которого больше плотности жидкости. В первом из них поплавок следит за уровнем жидкости; второй работает по принципу изменения выталкивающей (архимедовой) силы, действующей на поплавок. В уровнемерах с погружным поплавком последний удерживается в подвешенном состоянии посредством пружинного элемента. Используются для измерения уровня до 9 м.

гидростатические уровнемеры

Их действие основано на изменении гидростатического давления столба жидкости при изменении уровня. Различают два вида:

1) Пьезометрические уровнемеры – действие основано на изменении давления воздуха или газа, барботируемого через жидкость с измеряемым уровнем.

2) Дифманометрические уровнемеры – уровень жидкости определяется по перепаду столбов жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде.

электрические уровнемеры

Применяются для измерения уровня жидких диэлектриков. Чувствительный элемент – вертикально установленные пластины конденсатора, между которыми находится жидкость. При изменении уровня жидкости изменяется емкость конденсатора, включённого в одно из плеч моста переменного тока, и на вход вторичного прибора подается сигнал, пропорциональный измеряемому уровню.

радиоизотопные уровнемеры.

Измерение уровня жидкости основано на изменении интенсивности радиоактивного излучения при прохождении его через слой жидкости. Источник и приемник излучения располагаются снаружи, с противоположных сторон аппарата. Если уровень жидкости находится ниже линии, соединяющий приемник и источник излучения, то превый фиксирует большую интенсивность излучения и наоборот. Применяются для агрессивных или легковоспламеняющийся жидкостей, находящихся в закрытых резервуарах.