4. Измерение температуры термоэлектрическим термометром
Термоэлектрический термометр представляет собой измерительное устройство, состоящее из термоэлектрического преобразователя температуры, электроизмерительного прибора и проводов, соединяющих их между собой в единое целое.
Для измерения термо ЭДС термопар в термоэлектрических термометрах используются измерительные приборы, предназначенные для измерения небольших значений напряжения постоянного тока (от 0 до 100 мВ). Наиболее часто в качестве измерительных приборов используют милливольтметры, потенциометры и цифровые измерительные приборы.
Существуют следующие особенности подключение термопар к измерительным приборам.
I. При подключении термопар к электроизмерительным приборам необходимо учитывать, что термо ЭДС, развиваемая термопарой, зависит от температуры холодных спаев. На практике применяют несколько способов компенсации температуры холодных спаев:
Свободные концы термопары переносят с помощью термоэлектродных проводов и соединяют с измерительным прибором. характеристикой, что и термоэлектроды.
Поскольку температура в близи измерительного прибора может меняться, в состав таких приборов включают специальные микросхемы, содержащие устройства компенсации температуры холодного спая.
3.При большом удалении измерительного прибора от термопары для экономии достаточно дорогих термоэлектродных проводов соединительные линии прокладывают термоэлектродными проводами до места термостатирования холодных спаев, и от холодных слоев к измерительному прибору – медными. В этом случае измерительную цепь включают источник напряжения с ЭДС, равной по величине и противоположной по знаку термо ЭДС, вызванной изменением температуры холодных спаев.
II. Сопротивление внешней цепи (Rвн.) милливольтметра включает сопротивление термопары и сопротивление соединительных проводов. Для правильного измерения термо ЭДС необходимо, чтобы сопротивление внешней цепи милливольтметра имело постоянное значение (рис. 3.1). Это значение на практике выбирается из ряда чисел 5, 10, 15, 25, указывается на шкале прибора и является градуировочным значением сопротивления внешней цепи в (Ом). С помощью магнитной катушки Rу, которая поставляется в комплекте с милливольтметром, внешнее сопротивление цепи доводится до заданного значения.
рис. 3.3
7. Методика проведения проверки
7.1 Поверка – определение погрешности средств измерения с целью установления пригодности их к эксплуатации.: Поверка предусматривает:
Определение основной погрешности показаний и вариации,
7.2 Проверку милливольтметра проводят методом непосредственного сличения с образцовым милливольтметром при подводе указателя поверяемого прибора к каждой оцифрованной отметке шкалы со стороны больших (прямой ход) и меньших значений (обратный ход). Действительное значение определяют по показанию образцового милливольтметра или потенциометра. Величину абсолютной основной погрешности и вариации определяют по формулам:
;
;
(1)
(2)
где Е1, Е2 – показания образцового прибора, соответствующие данной отметке шкалы при увеличении и уменьшении измеряемой величины (прямой и обратный ход);
Егр – номинальное значение поверяемой отметки шкалы или значение напряжения по градуировочной таблице(НСХ).
Абсолютное выражение
для предела
допускаемой основной
погрешности, соответствующее классу
точности, определенному как К, вычисляют
по формуле:
(3)
где Едоп – абсолютное значение основной допускаемой погрешности, мВ;
К- класс точности поверяемого милливольтметра, выраженный в процентах нормирующего значения;
ЕN – нормирующее значение.
Для милливольтметров нормирующее значение принимается равное:
- разности верхнего и нижнего значений входного сигнала, если его нулевое значение находится на краю диапазона измерений или входит в него;
- сумме абсолютных предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится внутри диапазона измерений.
7.3 Милливольтметр признается пригодным к эксплуатации, если его метрологические характеристики соответствуют допускаемым значениям, обусловленным классом точности, а именно:
1. Основная погрешность на всех отметках шкалы по абсолютному выражению не превосходит абсолютного значения допускаемой основной погрешности.
2. Вариация по абсолютному значению не превосходит абсолютной допускаемой основной погрешности.