Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)
Кафедра автоматизации процессов химической промышленности
АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ
Методические указания
к учебно-исследовательской лабораторной работе 4 по курсу
«Автоматика и автоматизация производственных процессов»
Санкт-Петербург
2006
Составители:
канд. техн. наук, ст. преп. Г. В. Иванова, канд. техн. наук, ст. преп. Ю. В. Якобсон, канд. техн. наук, доц. Д. В. Беляев (отв. ред.), канд. техн. наук, мл. науч. сотр. Н. А. Чистяков.
В создании лабораторной установки принимали участие инж. М. М. Кузнецова, инж. Д. М. Моносов и уч. мастер Ю. М. Смирнов.
Утверждено в качестве методических указаний для студентов дневного и вечернего отделений на заседании учебно-методической комиссии III—VIII факультетов ЛТИ им. Ленсовета 3.02.1984 г.
Кафедра автоматизации процессов химической промышленности
Автоматический контроль температуры
Методические указания
к лабораторной учебно-исследовательской работе 4 по курсу
«Автоматика и автоматизация производственных процессов»
Составители: Галина Владимировна Иванова, Юрий Викторович Якобсон,
Дмитрий Вениаминович Беляев, Николай Александрович Чистяков
Редактор И. Б. Синишева
Технический редактор Г. С. Гененрайх
Корректор М. Б. Шишкова
Сдано в набор 27.04.84. Подписано к печати 30.07.85.
Формат 60×841/16 Бумага типограф. № 3. Гарнитура литературная.
Печать высокая. Печ. л. 1,25. Усл. печ. л. 1,16. Уч-изд. л. 1,18.
Заказ 3673. Тираж 500 экз. Бесплатно.
Редакционно-издательский отдел ЛТИ им. Ленсовета
198013, Ленинград, Московский пр., 26
Межвузовская типография (3) СППО-2 Ленуприздата
198013, Ленинград, Московский пр., 26
1. Цель лабораторной работы
Целью лабораторной работы является изучение основных методов и технических средств измерения температуры, свойств тепловых объектов регулирования и действия систем автоматического управления, сигнализации и защиты. На лабораторной установке студенты проводят учебно-исследовательскую работу по определению свойств тепловых объектов, экспериментально исследуют их параметры и динамику двухпозиционного регулирования температуры.
2. Методы и технические средства для измерения температуры
В данной лабораторной работе изучаются методы измерения и контроля температуры в объекте с помощью жидкостного ртутного термометра расширения ТР, манометрического термометра ТПП, термометра сопротивления ТС и термоэлектрического термометра ТП [1, 3, 4].
Измерение температуры при помощи жидкостного термометра расширения. Действие жидкостных термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества (ртуть или спирт) и оболочки, в которой оно находится (термометрическое стекло или кварц). Такие термометры применяются в диапазоне температур от –190 до +600 °С для местных измерений.
Измерение и контроль температуры, с помощью манометрического термометра. Манометрические термометры состоят из чувствительного элемента (термобаллон), соединительного капилляра и измерительного прибора - манометра. Класс точности этих приборов 1,0 - 2,5. Они используются для дистанционного измерения температур в пределах от -160 до +600 °С.
Манометрические термометры выпускаются показывающими, самопишущими и с контактным регулирующим (сигнализирующим) устройством.
Измерение и контроль температуры с помощью термометров сопротивления. Термометры сопротивления состоят из термопреобразователя сопротивления (действие которого основано на использовании зависимости электрического сопротивления проводников или полупроводников от температуры) и измерительного прибора.
Для производственных измерений наибольшее распространение получили металлические термопреобразователи сопротивления - медные (ТСМ) и платиновые (ТСП). Стандартные медные термометры сопротивления применяются в диапазоне температур от -50 до +180 °С, платиновые от -260 до +750 °С.
В качестве измерительных приборов используются мосты, логометры, преобразователи сопротивления в унифицированный сигнал.
Измерение и контроль температуры с помощью термоэлектрических термометров. Термоэлектрические термометры состоят из термоэлектрического преобразователя температуры (термопары ТП) и измерительного прибора. Действие ТП основано на зависимости термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) термопары от температуры рабочего спая; температура холодного спая должна быть при этом постоянной. Стандартные термопары градуировки хромель-копель, хромель-алюмель и платинородий-платина используют при длительном применении в диапазонах температур -50÷600, -50÷1000 и -20÷1300 °С соответственно. В качестве измерительных приборов в комплекте с термопарами обычно применяют потенциометры, милливольтметры или преобразователи с унифицированными выходными сигналами.