Порядок выполнения работы:

1 включить тумблер питания стенда;

2 установить диапазон измерения в мВ;

3 включить электронагреватель – 8 и установить положение переключателя мощности на позицию 4;

4 при выходе на режим кипения переключатель мощности электронагревателя – 8 установить в положение 2;

5 произвести запись показаний прибора – 6 (Е, мВ) и стеклянного термометра – 3 термостата (t_хс);

6 отключить установку. Для чего переключатель электронагревателя перевести в положение «0», нажать кнопку СЕТЬ прибора – 6.

7 отключить тумблер питания стенда.

Обработка полученных результатов

По градуировочной таблице определить значение термо-э.д.с. Е_хс, соответствующее температуре холодных спаев t_хс, установленной по показаниям стеклянного термометра – 3;

Рассчитать суммарную термо-э.д.с. кипящей воды Е_мВ* с учетом найденного значения поправки Е_хс на температуру и показаний прибора – 6 (Е_мВ) по формуле

Е_мВ^* = Е_мВ + Е_хс (1.1)

По найденному значению Е_мВ определить температуру кипения воды t_к по градуировочной таблице.

Сравнить полученное значение t_к с действительным значением температуры кипения воды t_д, рассчитанной по формуле

, (1.2)

где Р- давление по барометру (Па); Р₀ = 101325,6 Па.

Оценить абсолютную  и относительную  погрешности измерений по следующим формулам

 = t_к - t_д, С , (1.3)

 = ·100  t_д,  (1.4)

Сравнить полученную абсолютную погрешность с допускаемой (для ТХК _д = 2,5 С).

По статическим характеристикам определить чувствительность термоэлектрических термометров градуировок ТХК, ТХА и ТПП по формуле

, мВ/^оС (1.5)

Здесь _Е = Е₁ - Е₂ - приращение выходного сигнала датчика, мВ;

_t = t₁ - t₂ - приращение температур, вызвавшее изменение термо-э.д.с. на величину _Е.

Установить, во сколько раз крутизна характеристики (чувствительность) термометра градуировки ТХК больше ТХА, ТПП.

Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1 цель работы;

2 краткий порядок проведения измерений;

3 результаты измерений и расчетов;

4 графики статических характеристик термометров ТХА, ТХК, ТПП (выполненные по градуировочным таблицам) с оценкой чувствительности термометров различных градуировок;

5 выводы.

Лабораторная работа № 2 поверка термоэлектрических термометров Общие сведения

Градуировкой термоэлектрического термометра называется экспериментальное определение термо-э.д.с. термопары в зависимости от температуры рабочего конца при постоянном значении температуры свободного конца (холодного спая), обычно равном 0 С.

На основании градуировки термометров составляют градуировочные таблицы и графики для практического использования (статические характеристики).

Градуировки термоэлектрических термометров производятся двумя способами:

1 по реперным точкам плавления (затвердевания) и кипения химически чистых веществ;

2 путем сравнивания показаний поверяемого и образцового термометра.

Первый способ градуировки весьма трудоемок и сложен. Он применяется главным образом для образцовых платино - родийплатиновых термометров. В процессе градуировки измеряется барометрическое давление, по которому точно определяется температура кипения и затвердевания применяемых веществ. Погрешность измерения по реперным точкам не превышает  0,2...0,3 %.

По второму методу градуировка термометров до температуры 300 С производится путем сравнения показаний термоэлектрического термометра с показаниями образцового ртутного термометра. При температурах выше 300 С путем сравнения с показаниями образцовой платино - родий-платиновой термопары. Погрешность градуировки методом сличения не превышает  0,5...0,7 %.

В процессе градуировки необходимо температуру свободных концов (холодного спая) термометров поддерживать постоянной при помощи термостата. Если во время опыта не представляется возможным поддерживать температуру холодного спая равной 0 С, то истинное значение термо - э.д.с., соответствующее данной температуре, находят с учетом поправки на температуру холодного спая.

Схема лабораторной установки

Схема установки для поверки (градуировки) термоэлектрических термометров приведена на рисунке 2.1. Она включает следующее приборы:

калибраторы температуры эталонные КТ-500 – 1, 2; поверяемая термопара ТПУ 0304 / М2 градуировки ТХК – 3; блок питания – 4.

Калибратор КТ – 500 выполнен в виде моноблока, составными частями которого являются:

- термостатирующий блок;

- измеритель-регулятор температуры презиционный.

В измерителе-регуляторе в качестве термопроебразователя используется высокостабильный платиновый термопреобразователь сопротивления.

Предел допустимой основной абсолютной погрешности воспроизведения температур для КТ-500 составляет ± (0,05 + 0,06t / 100) С.

Рисунок 2.1 – Схема установки для поверки термоэлектрических термометров: 1, 2 – калибраторы температуры эталонные типа КТ – 500; 3 – поверяемая термопара ТПУ 0304 / М2; 4 – блок питания.