ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

-------------------------------------

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

-------------------------------------

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

с помощью термометра сопротивления

и автоматического равновесного моста

Методические указания по выполнению

лабораторной работе

Для студентов, обучающихся по направлениям:

240800 - «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической

технологии, нефтехимии и биотехнологии» (специальности 240801 - «Машины и аппараты химических производств»; 655800 - «Технология сырья и продуктов животного происхождения»;

260303 - «Технология молока и молочных продуктов»,

260302 - «Технология рыбы и рыбных продуктов »,

260301 - «Технология мяса и мясных продуктов»

дневной и заочной форм обучения

ВОРОНЕЖ

2008

УДК 681.3.66.01

Измерение температуры с помощью термометра сопротивления и автоматического равновесного моста [Текст]: методические указания к лабораторной работе/ Воронеж. гос. технол. акад.; сост. А. Н. Гаврилов, Ю. В. Пятаков Воронеж, 2008. 28 с.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ООП подготовки инженеров по направлениям 655400 - «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» (специальности 170500 - «Машины и аппараты химических производств»), 655800 - «Технология сырья и продуктов животного происхождения» (специальности 260303 - «Технология молока и молочных продуктов», 260301 - «Технология мяса и мясных продуктов»), заочной формы обучения. Они предназначены для усвоения теоретических знаний дисциплины цикла ОПД. . В методических указаниях рассматриваются технические средства автоматизации для измерения температуры, особенности их поверки, монтажа и эксплуатации.

Библиогр.: 5 назв.

Составители доценты А. Н. Гаврилов, Ю.В. Пятаков

Научный редактор д.т.н. В. Ф. Лебедев

Рецензент доцент Н. Р. Бобровников

(ОАО «Автоматика»)

Печатается по решению

редакционно-издательского совета

Воронежской государственной технологической академии

© Гаврилов А. Н.,

Пятаков Ю. В., 2008

Цель:

1) ознакомиться с принципом действия и устройством электрического термометра сопротивления;

2) проверить градуировку автоматического электронного моста КСМ-4 и снять динамическую характеристику измерительного комплекта.

Введение

Температура вещества - величина, характеризующая степень нагретости, которая определяется внутренней кинетической энергией теплового движения молекул.

Температуру можно измерять только косвенным путем, основываясь на зависимости от температуры таких физических свойств тел, которые поддаются непосредственному измерению. Применяемые для этого вещества называются термометрическими, а устанавливаемая с их помощью шкала температуры – эмпирической.

Практически температуру измеряют методом сравнения нагретости двух тел, причём степень нагретости одного из тел предполагается известной.

Температурная шкала предназначена для количественного определения температуры и представляет собой ряд отметок внутри температурного интервала ограниченного двумя легко воспроизводимыми точками перехода химически чистых веществ из одного агрегатного состояния в другое. Например воды изо льда в жидкость и из жидкости в пар, при нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм.рт.ст. (при понижении давления температура кипения воды понижается).

Единицей измерения температуры является градус:

,

где n – целое число, на которое разбивается температурный интервал .

Основной недостаток эмпирических шкал температуры состоит в их зависимости от специфических особенностей конкретных термометрических веществ.

В настоящее время в России и ряде других стран используются две температурные шкалы:

- международная практическая;

- термодинамическая.

Международной практической температурной шкалой в 1948 году была принята стоградусная шкала Цельсия (^оС). Для построения шкалы Цельсия взяты точки плавления льда t₀ = 0^оС и кипения воды t_к = 100^оС в нормальных условиях.

Термодинамической шкалой называется температурная шкала Кельвина (^оК). Для шкалы Кельвина нижней точкой является точка абсолютного нуля (0^оК), а единственной экспериментальной точкой является тройная точка воды (точка равновесия воды в твердой, жидкой и газообразной фазах). Этой точке присвоено числовое значение температуры 273,15 ^оК.

Связь между значениями температуры по шкале Кельвина (Т^оК) и шкале Цельсия (t^оС) имеет вид:

Т(^оК)=t^оС+273,15^оК

В системе СИ единицей температуры является градус Кельвина ( ^оК).

В Англии и США используется шкала Фаренгейта (^оF). За точки перехода в шкале Фаренгейта взяты точки плавления льда t₀ = 32^оF и кипения воды t_к = 212^оF.

Связь между температурами, выраженными в градусах Фаренгейта (t^оF) и Цельсия (t^оС), имеет вид:

, или .

Для измерения температуры используются приборы называемые термометрами. Существует два метода измерений:

1. контактный, когда чувствительный элемент термометра находится в непосредственном контакте с определяемой средой;

2. бесконтактный, когда температура определяется по тепловому излучению нагретых тел (используется при высоких температурах).

По свойству термодинамического тела, используемого для измерения температуры, можно выделить следующие пять групп приборов для измерения температуры:

1. термометры расширения (основаны на изменении линейных размеров и объёма тел под действием температуры);

2. манометрические термометры (основаны на изменении давления жидкостей, газов или пара в замкнутом объёме в зависимости от температуры);

3. термометры сопротивления (основаны на изменении активного сопротивления проводников и полупроводников);

4. термоэлектрические термометры (термопары) (основаны на образовании в спае пары проводников термо-ЭДС);

5. термометры излучения (пирометры) (основаны на изменении яркости свечения нагретых тел).