- •Введение
- •1. Термометры сопротивления
- •2. Методы измерения температуры с помощью термометров сопротивления. Уравновешенные мосты
- •3. Автоматический уравновешенный мост типа ксм-4
- •4. Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Измерение температуры с помощью термометра сопротивления и автоматического равновесного моста
- •655400 - «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической
- •170500 - «Машины и аппараты химических производств»;
- •655800 - «Технология сырья и продуктов животного происхождения» специальностей 260303 - «Технология молока и молочных продуктов » и 260301 - «Технология мяса и мясных продуктов»
- •394000 Воронеж, пр. Революции, 19
1. Термометры сопротивления
Измерение температуры термосопротивлениями основано на свойстве проводников и полупроводников изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры.
Электрическое сопротивление проводников и полупроводников представляет собой некоторую функцию его температуры R = f(t). Вид этой функции зависит от природы материала и определяется экспериментально (путем градуировки термометра сопротивления). При увеличении температуры сопротивление проводников возрастает, а полупроводников снижается. Измеряя сопротивление нагретого проводника, можно определить температуру среды, в которой он находится.
Для изготовления чувствительных элементов серийных термосопротивлений применяются чистые металлы, к которым предъявляются следующие требования:
металл не должен окисляться или вступать в химические реакции с измеряемой средой;
температурный коэффициент электрического сопротивления металла a должен быть достаточно большим и неизменным;
функция R = f(t) должна быть однозначной;
удельное электрическое сопротивление металла должно быть достаточно большим.
Наиболее полно указанным требованиям отвечают: платина, медь, никель, железо и др. В промышленных условиях наиболее широко применяются медные ТСМ и платиновые термометры сопротивления ПТС (ТСП), а также термосопротивления типов: ММТ-1, ММТ-4, ММТ-6 (медно-марганцевые); КМТ-1, КМТ-4 (кобальто-марганцевые). Разновидности промышленных термометров сопротивления представлены на рис. 1.
Р ис. 1. Промышленные термометры сопротивления
Платиновый термометр сопротивления конструктивно представляет собой основу из слюды, на которую бифилярно наматывается платиновая проволока, диаметром 0,067 м и длиной 2м. Термометр обкладывается слюдяной обкладкой, обвязывается серебряной лентой и помещается в алюминиевый чехол. Пространство между чехлом и термометром герметизируется алюминиевыми опилками.
При использовании в качестве материала чувствительного элемента полупроводника, термометр сопротивления называется термистором. Диапазон измеряемых термисторами температур от - 60 до 180оС.
Измеряя сопротивление нагретого проводника, можно определить температуру среды, в которой он находится. Термометры сопротивлений выпускаются со строго определенными значениями сопротивлений, соответствующим своим типам и градуировкам. Пример типов градуировок платиновых термометров сопротивлений (ТСП) представлен в табл. 1.
Таблица 1
Тип термометра |
Градуировка |
Номинальное сопротивление при 00 С, Ом |
Диапазон температур при длительном применении, 0 0С |
||
от
|
до
|
||||
ТСП ТСП ТСП ТСП ТСП |
гр. 100П гр. 23 гр. 21 гр. 50М гр. 100М |
10 53 46 100 100 |
0 -50 -200 -200 -50 |
650 180 650 650 180 |
Основной недостаток термосопротивлений: большая инерционность (до 10 мин.). Термометры сопротивления не показывают температуру. Они являются первичными преобразователями.