2. Схема лабораторной установки
Схема установки для градуировки термопар (рис. 1.2) включает в себя медный стержень 1, покрытый тепловой изоляции 2. Стержень нагревается электронагревателем 3. В специальных отверстиях, выполненных в медном стержне, установлены контрольный ртутный термометр 4 и термопары 5 и 6, подлежащие градуировке.
1 5 4
9
6
8 7
2
3
11
10
~220 V
Рис. 1.2. Схема установки для градуировки термопар
Термопары работают в комплекте с электронным милливольтметром 7 через выключатель 8. Переключатель 9 позволяет попеременно подключить к милливольтметру 7 любую из стандартных градуируемых термопар (хромель-алюмелевую или хромель-копелевую).
Питание к электронагревателю 3 от электросети 220 В подаётся посредством выключателя 10 через автотрансформатор 11.
Порядок выполнения работы
По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы
на контрольные вопросы.
Ознакомиться на стенде с устройством и работой лабораторной установки.
3. Записать в отчёт температуру холодного спая t (температуру воздуха в помещении).
4. Включить электронный милливольтметр.
5. Включить электронагреватель в сеть на 10-15 секунд.
6. В процессе нагрева производить измерения термоЭДС одной из термопар (по указанию преподавателя) через каждые 20° до температуры 250...300°С.
Примечание. При слишком медленном нагреве рекомендуется повторно кратковременно включать нагреватель в сеть.
7. По достижении по контрольному термометру заданной температуры нагреватель выключить и продолжать замерять термоЭДС в процессе охлаждения стержня при тех же самых температурах.
8. Данные опыта записать в таблицу отчёта:
Показания образцового термометра,
t,
|
Показания градуируемой термопары, мВ |
|||
Опытные данные |
Расчётные данные |
|||
При нагревании, Е |
При охлаждении,
Е |
Среднее значение,
Е |
Среднее значение с поправкой, Е |
|
|
|
|
|
|
С
4. Обработка опытных данных
1. Для каждого опыта рассчитывается среднее значение термоЭДС, как среднеарифметическое, по показаниям градуируемой термопары при нагреве – охлаждении:
Е
=
,
мВ
и записывается в таблицу отчёта.
2. Пользуясь графиком для эталонных термопар, который представлен на стенде, по среднему значению термоЭДС градуируемой термопары определяется материал термопары (хромель-алюмель или хромель-копель) и записывается в отчёт.
3. Градуировка термопары проводится при температуре холодного
спая
t
,
отличной от 0°С. Поэтому по графику (на
стенде) для выбранной эталонной термопары
определяется поправка на температуру
холодного спая Е
и записывается в отчёт.
4. Вычисляется для каждого опыта среднее значение показаний градуируемой термопары с учетом поправки:
Е = Е + Е , мВ
и записывается в таблицу отчёта.
5. Строится график (тарировочная кривая) зависимости термоЭДС термопары от температуры с учетом поправки. На этом же графике наносится аналогичная зависимость для эталонной термопары.
6. Используя график, вычисляется
максимальная относительная погрешность
градуируемой термопары в процентах;
сравниваются показания градуируемой
термопары (E)
с ЭДС эталонной
термопары (Е
)
при
той же температуре:
=
,
%
7. Определяется пригодность градуируемой термопары к эксплуатации.
8. По результатам работы оформляется отчёт.