2 Конструкция термоэлектрического преобразователя
Т
ермоэлектроды
2 изолированы
друг от друга одно- и двух- канальными
фарфоровыми бусами 1.
При температуре выше 1300 оС
электроизоляционные свойства фарфора
ухудшаются, поэтому для изоляции
термоэлектродов друг от друга применяют
бусы или трубки из оксида алюминия,
оксида магния и оксида бериллия.
Для защиты термоэлектродов преобразователей от механических воздействий и агрессивного действия среды термоэлектроды размещают в защитной арматуре (чехле) 5. Защитные чехлы изготавливают чаще всего из различных марок стали для температур до 1000°С. При более высоких температурах применяются специальные чехлы из тугоплавких соединений (корунда, диборида циркония с молибденом). Для измерения расплавленного стекла и окислительной газовой среды до 1700°С применяются чехлы из дисилицида молибдена. Свободные концы термоэлектрического преобразователя (несваренные концы термоэлектродов) выводятся к клеммам 8, размещенным на пластмассовой панели 7 в головке 6, закрытой крышкой 10.Рабочий конец 3 расположен в нижней части 4 защитной арматуры.
На защитной арматуре термоэлектрического преобразователя и на шкале измерительного прибора указывается обозначение номинальной статической характеристики преобразования.
Контрольные вопросы
1 Какие выпускаются термоэлектрические преобразователи по количеству чувствительных элементов? Пояснить что это значит.
2 Какие выпускаются термоэлектрические преобразователи по способу контакта с измеряемой средой?
3 Какие материалы применяются для изготовления термоэлектродов?
Литература
1 Старостин В.А. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы в промышленности строительных материалов.- М.; Стройиздат, 1988. [стр. 60 - 62]
2 Старостин В.А. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы в промышленности строительных материалов.- М.; Стройиздат, 1980. [стр. 143 - 145]
Лекция № 19
5.3. ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОВОДА. АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОМПЕНСАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СВОБОДНЫХ КОНЦОВ ТЕРМОЭЛЕКТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
План
1 Введение поправки на температуру свободных концов
2 Термоэлектродные провода
3 Устройство для автоматического введения поправки на температуру свободных концов
1 Введение поправки на температуру свободных концов
При измерении температуры комплектом, состоящим из термоэлектрического преобразователя и милливольтметра, милливольтметр измеряет ТЭДС ЕАВ = e1 — e2. Если шкала милливольтметра отградуирована в градусах, то отклоняющаяся стрелка его должна показывать температуру в месте установки рабочего конца. Правильное показание комплекта возможно только в том случае, если температура свободных концов термоэлектрического преобразователя постоянна и равна той температуре свободных концов преобразователя, при которой была получена номинальная статическая характеристика преобразования. Согласно стандарту, номинальная статическая характеристика снимается при температуре свободных концов 0 °С. При лабораторных измерениях можно поддерживать нулевую температуру свободных концов, помещая свободные концы в термостат с тающим льдом. При промышленных измерениях термостатирование свободных концов при 0 °С связано со значительными трудностями. Поэтому, как правило, температура свободных концов бывает выше 0 °С. В этих случаях ТЭДС, развиваемая термопреобразователем, уменьшается, и для отсчета показаний необходимо вводить поправку на температуру концов.
Пример. Комплект состоит из показывающего милливольтметра и хромель-копелевого термоэлектрического преобразователя. Градуировка милливольтметра соответствовала температуре свободных концов 0 оС. Определить действительную температуру измеряемой среды, если милливольтметр показывает 730 °С, а температура свободных концов термоэлектрического преобразователя 25 °С.
1. Определяем по номинальной статической характеристике преобразования ХК (по градуировочным таблицам) ТЭДС, соответствующую показанию прибора: ЕАВ = 60,37 мВ.
2. Находим по градуировочным таблицам (номинальной статической характеристике преобразования ХК) значение ТЭДС l2, соответствующее температуре свободных концов 25 °С термоэлектрического преобразователя,
е2
1,638 мВ.
3. Определяем ТЭДС l1, соответствующую действительной температуре рабочего конца,
е1 = ЕАВ + е2 = 60,37 + 1,638 = 62,008 мВ.
4 По минимальной статической характеристике преобразователя ХК определяем действительную температуру измеряемой среды
t = 750°С.
В примере действительная температура (750 °С) отличается от той температуры, которую показывает милливольтметр. Поэтому в показания милливольтметра надо ввести поправку на температуру свободных, концов. Если расположить свободные концы в головке термоэлектрического преобразователя, то невозможно обеспечить постоянство температуры свободных концов, так как температура головки термоэлектрического преобразователя, расположенного на технологической установке, будет зависеть от режима работы установки, температуры окружающего воздуха и других факторов. В связи с этим возникает необходимость удлинить электроды термоэлектрического преобразователя и тем самым перенести свободные концы в зону с постоянной температурой, не зависящей от температуры объекта. Перенос свободных концов в зону с постоянной температурой производится удлиняющими термоэлектродными проводами.