ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Поверка и определение номинальных статических характеристик термопар и ПТ из "Температурные измерения " Для измерения температур в промышленности применяется свы ше 300 различных конструктивных типов ПТ. Конструктивное сформ ление ПТ соответствует условиям их эксплуатации. [c.293] Согласно ГОСТ 66 6—74, ПТ подразделяются по назначению и условиям эксплуатации — на погружаемые и поверхностные (и те и другие могут быть стационарными или переносными) по наличию и материалу защитного чехла (трубки) — на изготовляемые без чехла, со стальным чехлом (до 600 °С), с чехлом из специального-жаростойкого сплава (до 1000...1100 С), с фарфоровым чехлом (до-1300 °С), с чехлом из окиси алюминия (до 1600...1800 С) по конструкции крепления на месте установки — с неподвижным штуцером и с подвижным фланцем по защищенности от воздействия внешней среды со стороны выводов — с обыкновенной головкой, с водозащищенной головкой, со специальной заделкой выводных концов (без головки) по защищенности от измеряемой среды — на защищенные от воздействия неагрессивных и агрессивных сред и незащищенные (последние используются в тех случаях, когда внешняя среда не оказывает вредного влияния на термоэлектроды) по герметичности относительно измеряемой среды — на негерметичные и герметичные (для работы при различных условных давлениях и температурах) по устойчивости к механическим воздействиям — вибротряскоустойчивые, ударопрочные и обыкновенные по числу зон, в которых должна контролироваться температура — на однозонные и многозонные по материалу термоэлектродов — на выполненные из благородных и неблагородных металлов и сплавов по инерционности — поскольку значение константы тепловой инерционности зависит не только от конструкции, но и от интенсивности теплообмена между окружающей средой и рабочим концом ПТ, инерционность измеряют, наблюдая за скоростью изменения показаний ПТ, погруженного в жидкую среду. При указанных условиях различают преобразователи большой инерционности (БИ)—до 3,5 мин средней инерционности (СИ) -—до 1 мин малоинерционные (МИ) — до 4 с и ненормированной инерционности (НИ). [c.293] Погружаемые термоэлектрические преобразователи предназначены для измерения температуры газообразных и жидких неагрессивных, а также агрессивных сред, не разрушающих защитную арматуру. Конструктивные формы погружаемых ПТ разнообразны, но выполнены на единой конструктивной базе чувствительных элементов и входят в состав средств ГСП (рис. 8.12). [c.294] Основные технические характеристики ПТ погружения приведены в табл. 8. 31, конструктивное выполнение и их габаритные размеры — на рис. 8.13. [c.294] Основные технические характеристики ПТ, серийно выпускаемых промышленностью СССР для измерений температуры расплавленного металла, представлены в табл. 8.33. Все указанные в ней приборы поставляются в негерметичном исполнении и с обыкновенной устойчивостью к механическим воздействиям. [c.298] Термоэлектрические платинородиевые ТПР-2075 и вольфрамре-ниевые ТВР-2075 преобразователи рассчитаны на измерения в диапазоне температур от 300 до 1800 °С, выдерживают погружение в жидкий металл в течение 5 с вероятность безотказной работы за это время составляет 0,92. Рабочий конец термопары защищен кварцевым колпачком длина бумажной гильзы 1000 мм, внутренний диа.адетр 20 м.м. Корпус ПТ рассчитан на число измерений, не превышающее 1500. [c.299] Корпуса ПТ поставляются в разобранном виде. В состав корпуса входят следующие узлы труба, наконечник, ручка, контактодержитель, кабель, набор бумажных гильз, заклепки и разъемы. Наконечник, соединенный с контактодержателем при помощи заклепки, служит посадочным местом для пакета. Непроизвольное отсоединение пакета от корпуса предотвращается силой трения между наконечником и бумажной гильзой пакета, а также силой трения между контактами контактодержателя и измерительной головки пакета. [c.301] Контактодержатель состоит из патрубка, внутри которого один под другим установлены два контакта (кольца с припаянными к ним выводами). Для преобразователей ТПР применяются медные выводы, для ТВР — выводы из меди и медно-никелевого сплава (2,4 % N1). Внутренняя полость патрубка заполнена компаундом. Для соблюдения правильной полярности положительный контактодержатель (меньшей длины) промаркирован красной краской. Контактодержатель рассчитан примерно на 150 измерений. В комплект запасных частей преобразователя входят девять контактодержателей. [c.301] Пакеты ПТПР и ПТВР поставляются отдельно в количествах, необходимых для температурного контроля процесса производства стали. В комплект запасных частей каждого преобразователя входят 29 пакетов. Пакет представляет собой гильзу из бумаги (толщина стенки 6,5 мм), в которую на специальной шпатлевке впрессовывается измерительная головка, качество изготовления которой во многом определяет метрологические характеристики термопреобразователей. Конструкции ПТ представлены на рис. 8.16. [c.302] Существует два основных метода определения номинальных статических характеристик термопар метод сличения и по постоянным точкам (в основном по точкам затвердевания чистых металлов). [c.302] Метод определения номинальных статических характеристик по постоянным точкам основан на использовании свойств металлов (как и вообще веществ) поглощать или выделять тепло при переходе из одного фазового состояния в другое. От начала и до конца фазового перехода температура металла (вещества) остается постоянной — характерной только для данного металла (вещества). Реализация метода может производиться как по температуре затвердевания, так и по температуре плавления металлов. Однако воспроизводимость опре деления номинальных статических характеристик по температуре плавлении хуже, чем по температуре затвердевания. [c.302] Определение номинальных статических характеристик термопар указанным методом обеспечивает среднеквадратичную погрешность не более 0,1 0,2 и 0,3 К соответственно при температурах затвердевания цинка, сурьмы и меди. Этот метод является наиболее точным из всех известных в настоящее время. [c.302] Разновидностью метода определения номинальных статических характеристик по постоянным точкам является метод плавления проволоки на рабочий конец термопары, спай которой изготовлен путем скрутки или сварки ее термоэлектродов, навивается несколько витков проволоки из металла с известной температурой плавления. Термопару армируют двухканальной трубкой из огнеупорного материала, оставляя участок термоэлектродов длиной 10...15 мм между рабочим концом термопары и защитной трубкой оголенным. В качестве нагревательной установки служит печь с цилиндрическим рабочим пространством и нагревателем, позволяющим получать требуемую температуру. В рабочее пространство печи помещается термопара, по которой устанавливается в рабочем пространстве температура примерно на 10...15 К ниже температуры плавления проволоки, навитой на рабочий конец термопары. Затем медленно поднимают температуру в печи и производят отсчеты термоЭДС термопары с интервалами в 10...15 с до момента, пока термоЭДС термопары практически не перестанет изменяться. Измеренной термоЭДС в момент стабилизации еа значения приписывают температуру плавления проволоки. После определения характеристик термопары участок термоэлектродов длиной 10...15 мм от рабочего конца следует удалить. [c.302] При использовании указанного метода не следует применять плавящуюся проволоку из металлов, образующих с термоэлектродами термопары эвтектическое соединение, так как эго может привести не только к искажению результатов измерения, но и вызвать разрушение термоэлектродов термопары в местах их контакта с плавящейся проволокой. [c.303] Определение номинальных статических характеристик термопар сличением — наиболее распространенный метод в производственной практике. Он заключается в сопоставлении показаний исследуемой термопары с образцовой термопарой или другим образцовым прибором, например пирометром, при различных температурах ее рабочего конца и фиксированной температуре свободных концов. Температура свободных концов, как правило, поддерживается равной О С. [c.303] Метод сличения несколько менее точен, чем метод постоянных точек, но зато более прост в осуществлении и доступен для применения в заводской практике. Его обычно применяют для определения поминальной статической характеристики образцовых термопар II разряда, термопар повышенной точности, а также для технических термопар. [c.303] Для обеспечения хорошего теплового контакта между рабочими спая.ми поверяемой и образцовой термопар горячие спаи помешают в отверстия, высверленные в торце цилиндрического никелевого блока. Для предохранения от за]рязнений рабочий участок образцовой термопары защищают тонкостенными колпачками из жаростойких материалов. Во избежание возникновения градиента температур по длине блока последний устанавливают в рабочем пространстве печи в зоне равно.мерного поля максимальной температуры. После установки термопар в градуировочную печь отверстия ее плотно закрывают. [c.303] Номинальную статическую характеристику термопар в диапазоне температур от 1800 до 3000 °С определяют согласно методике МИ-85—76. Методика устанавливает способы и средства индивидуальной аттестации бухт термоэлектродной проволоки путем плавления ма-лых количеств металлов или окислов на рабочем спае термопары или поэлектродньш сличением со стандартным образцом (СОТМ) 1 и II разрядов. Нагревательные устройства УГТ-2500 и ПЭЛ-3000 обеспечивают нагрев до температуры 2500.3000 °С в вакууме и аргоне. [c.303] Вернуться к основной статье