4. Термоэлектрические преобразователи температуры (тэпт)

Для измерения температуры термоэлектрическим методом применяются измерительные системы, называемые термоэлектрическими термометрами, состоящие из первичного измерительного преобразователя (датчика) – термоэлектрического преобразователя температуры – и электроизмерительного прибора, соединенные между собой проводными каналами связи.

Термоэлектрические преобразователи температуры (чаще их называют термопарами) состоят из двух разнородных проводников А и В. Одни концы проводников соединены (спаяны) между собой и образуют горячий или рабочий спай, имеющий температуру t; другие концы проводников образуют холодный или свободный спай, имеющий температуру t₀. При измерении температуры горячий спай помещают в контролируемую среду, а свободные концы выводят в зону с постоянной температурой и соединяют с электроизмерительным прибором соединительными проводами. При наличие разности температур между горячим и холодным спаями возникает термоЭДС Е(t;t₀), которая зависит от разности температур между горячим и холодным спаями и измеряется электроизмерительным пробором.

Для защиты от механических повреждений и воздействия измеряемой среды электроды термопары помещают в специальную арматуру, которая представляет собой защитную гильзу с головкой, служащей для присоединения проводов, соединяющих их с электроизмерительным прибором. Электроды должны быть хорошо изолированы во избежание соприкосновения между собой и защитной арматурой.

Отечественные и зарубежные производители выпускают 10 типов термопар и для каждой существует своя градуировочная характеристика, которую принято называть номинальной статической характеристикой (НСХ). Для термопар НСХ является зависимость термоЭДС от температуры горячего спая при заданной фиксированной температуре (как правило равной 0⁰С) холодного спая. Как правило, НСХ задается в виде таблицы или аналитического выражения.

В таблице 1.1 представлены несколько типов термопар, соответствующие им буквенные обозначения НСХ,и диапазон измерения.

Таблица 1.1

Тип термопары	Обозначение НСХ		Диапазон измерения, 0С
	ГОСТ 3044-84	МЭК 564-1
Хромель-алюмель	ХА	К	-200 - +1200
Хромель-копель	ХК	L	-200 - +600
Платинородиевая-платиновая	ПП	S	-50 -+1800

5. Термопреобразователи сопротивления

Широкое распространение при дистанционном измерении температуры в производственных процессах пищевых производств имеют термометры сопротивления, состоящие из 3-х основных элементов: термопреобразователя сопротивления (ТПС), электроизмерительного прибора и проводов, соединяющих их в единую измерительную систему.

Основной частью термопреобразователя сопротивления является чувствительный элемент, принцип действия которого основано на использовании зависимости его электрического сопротивления от температуры. Промышленные чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления изготавливаются из платины, меди или никеля и позволяют измерять температуру в пределах от – 260⁰ до +1100⁰С. Конструктивно термопреобразователь сопротивления состоит из чувствительного элемента и защитной арматуры, головки преобразователя с зажимами для подключения чувствительно элемента и соединительных проводов (кабеля).

Чувствительный элемент для платинового ТПС представляет собой спираль , расположенную в каналах керамической трубки .Спираль засыпается смесью обожженного керамического порошка, который служит изолятором. В сопротивлениях применяются серийно выпускаемые медные чувствительные элементы, которые представляют собой бескаркасную, безиндукционную обмотку из медного провода диаметром 0,08 мм с высокотемпературной эмалиевой изоляцией В целях обеспечения надежности чувствтельный элкмент помещается в тонкостенную металлтческую гильзу, засчпается керамическим порошком и герметизируется.

Градировочной характеристикой ТПС является зависимость изменений его выходной величины, т.е. сопротивления, от входной, т.е. температуры среды, в которую он помещен. Однако, НСХ термопреобразователя сопротивления определяется значениями при ⁰С (R₀) и относительным сопротивлением W₁₀₀ = R₁₀₀ / R₀. Промышленность выпускает термопреобразователи сопротивления типа ТСП (платиновый) и ТСМ (медный). Типы НСХ, их обозначения, номинальное электрическое сопротивление про ⁰С , относительное сопротивление W₁₀₀ и диапазон измерения указаны в таблице 1. 2

В соответствии с отечественным стандартам ГОСТ 6651-94 для термосопротивлений предел допускаемой погрешности указывается в виде абсолютной погрешности и устанавливается три класса допуска: А, В,С. Значение погрешности, определяемое классом допуска, зависит от типа НСХ ТПС и указывается в соответствующих таблицах.

Таблица 1. 2

Тип ТПС	R0, Ом	Условное обозначение НСХ
		В СНГ	Международные W100 =1,3850 W100 =1,3910
Платиновый (ТСП)	1 10 50 100 500	1П 10П 50П 100П 500П	Pt1 Pt10 Pt50 Pt100 Pt500	Pt1 Pt10 Pt50 Pt100 Pt500
Медные (ТСМ)	10 50 100	10П 50П 100П	W100 =1,4260 Сu10 Cu50 Cu100	W100 =1,4280 Cu10 Cu50 Cu100