Проведение лабораторной работы
"Проградуировать датчик температуры" – означает измерить температурную зависимость его выходной величины, т.е. получить его рабочую характеристику. Градуировку датчиков температуры осуществляют с использованием эталонных термометров, например поверенных ртутных термометров.
С
хемы
градуировки термопары (а) и резистивных
датчиков (в, с, d) показаны на рис. 6 и 7.
Эти схемы содержат в своем составе цифровой измерительный прибор (1) - вольтметр (гальванометр) для термопары и Омметр для резистивных датчиков; эталонный термометр (2); сосуд (3) с нагреваемой жидкостью (силиконовое масло или дистиллированная вода); водяную баню (4) или электроплитку для нагрева сосуда (3); сосуд Дьюара (5), заполненный водой со льдом (для калибровки термопары); коммутационное устройство (6), включающее в измерительную электрическую цепь поочередно резистивные датчики температуры в, с и d.
Меры безопасности
Перед началом лабораторной работы проверить наличие и исправность заземления у электроизмерительного цифрового прибора (1) и водяной бани (плитки) (4). Получить разрешение у преподавателя и затем включить измерительный прибор в сеть. Дать ему прогреться в течение 5 минут.
Градуировка термопары
1. Проведение измерений
Нагреваемый спай термопары (рис.6.а) – погрузить в сосуд (3) с нагреваемой жидкостью, а холодный спай поместить в колбу, заполненную водой со льдом (температура смеси Т = 0оС). Измерить по ртутному термометру (2) начальную температуру нагреваемой жидкости и соответствующее ей показание измерительного прибора (1) – термо-ЭДС. Включить в сеть водяную баню (электроплитку) (4) и, повышая температуру нагреваемой жидкости, проводить измерения ее температуры с шагом в 5 0С и соответствующих ей изменений термо-ЭДС термопары по прибору (1). Измерения выполнять до температуры нагреваемой жидкости 600 С; затем водяную баню или электроплитку выключить. Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1. Зависимость термо-ЭДС от температуры
Т, 0 С |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
Е, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Построение рабочей характеристики и определение чувствительности термопары
На основании выполненных измерений построить график зависимости термоЭДС ( e ) от температуры, усредняя возможный разброс экспериментальных точек прямой линией (согласно теории e = b (Т– То ), температуру опорного спая То взять из графика) .
Из полученного графика определить:
а) постоянную
термопары
:
, [ мВ / град ]
б) относительное изменение x термо-ЭДС в интервале
температур от 30
до 40 оС :
x
=
.
3. Измерение температуры тела человека или какой-либо среды
Нагреваемый спай термопары последовательно приложить к руке и шее и снять показания измерительного прибора. Используя полученную рабочую характеристику (п.2), по найденным значениям термо-ЭДС определить температуры руки и шеи тела человека и убедиться, что они отличаются от привычных 36,60С. Аналогичным образом можно измерить температуру любой другой среды, например воды.