Опорные спаи

Термопары очень широко применяются для измерения температуры в самых различных условиях. В этой главе будут рассмотрены лишь наиболее важные аспекты термометрии, использующей термопары. Термопара остается основным прибором для измерения температуры в промышленности, в частности в металлургии и нефтехимическом производстве. Прогресс в электронике способствовал в последнее время росту числа применений термометров сопротивления, так что термопару уже нельзя считать единственным и важнейшим прибором промышленного применения. Преимущества термометра сопротивления по сравнению с термопарой вытекают из принципа действия этих устройств. Термометр показывает температуру пространства, где расположен его чувствительный элемент, и результат измерения мало зависит от подводящих проводов и распределения температуры вдоль них. Термопара позволяет найти разность температур между горячим и холодным спаями, если измерена разность напряжений между двумя опорными спаями. Эта разность напряжений возникает в температурном поле между горячим и холодным спаями. Разность напряжений идеальной термопары зависит только от разности температур двух спаев, однако для реальной термопары приходится учитывать неоднородность свойств электродов, находящихся в температурном поле она и является основным фактором, ограничивающим точность измерения температуры термопарами. [c.265]

В лабораторной практике ледяная ванна обычно наиболее удобна для стабилизации температуры опорного спая, однако в промышленности это не так. Существуют различные способы стабилизации температуры опорного спая, которая не обязательно должна быть равна 0°С. Можно использовать холодильники, работающие за счет эффекта Пельтье, которые удобны, если применяется большое число термопар. Главный недостаток их заключается в том, что при температуре 0°С трудно обеспечить достаточное погружение спаев термопар в охлаж- [c.305]

Рис. 6.19. Влияние числа проволок и глубины погружения на температуру опорного спая в ванне льда, п — число медных проволок диаметром 0,45 мм в стеклянной пробирке [55].

Эффект Зеебека (1826 г.) — в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных различных проводников, возникает термоЭДС, если в местах контактов поддерживается различная температура. В простейшем случае, когда такая цепь состоит из двух различных проводников, она называется термопарой (составная часть ПТ), ТермоЭДС термопары зависит от температуры рабочего (измерительного) и свободного (опорного) спая и от состава материала проводников, образующих термопару. [c.206]

У крупных установок с большим числом термопар измерительные и опорные спаи могут быть сильно разнесены. Например, каждая из печей в производственном цикле оборудуется десятью и более термопарами, включенными в систему обработки информации, находящейся в измерительном центре на расстоянии в сотни метров. ЭДС термопары, которая должна быть измерена, практически полностью возникает на нескольких первых метрах проволоки. Остальные сотни метров служат лишь для передачи этого напряжения к измерительным устройствам. Термоэлектрические свойства длинной проволоки, находящейся при комнатной температуре (во всяком случае, не выше 100 С), гораздо менее важны, чем той части проволоки, которая находится в области резкого изменения температуры. Таким образом, значительная экономия средств может быть получена, если в этой менее ответственной части использовать более дешевую проволоку с не столь строго контролируемыми параметрами. Для нее достаточно получить нужные характеристики в интервале температур от 20 до 100 °С. В качестве такой проволоки используются так называемые компенсационные провода. [c.645]

I — электроизолятор 2 — сферический приемник излучения 3 — проводящий конус 4 — плоскость горячего спая термопары 5 — плоскость холодного спая термопары б — опорное устройство 7 — сечение А-А через опоры термопары 8 — опора типа п 9 — опора типа р. [c.197]

Активная зона цилиндрической формы собирается из ПО твэлов, каждый из которых содержит таблетки из смеси обогащенного урана и гидрида циркония (92%), заключенных в оболочку из нержавеющей стали. Активная зона монтируется на внутреннем опорном цилиндре из нержавеющей стали толщиной 3 мм, который также разделяет холодный и горячий потоки теплоносителя. Поэтому внутренняя поверхность опорного цилиндра покрыта слоем теплоизоляции толщиною 6 мм. В верхней части опорного цилиндра имеются отверстия, через которые вода из активной зоны поступает к горячим спаям термоэлементов. Цилиндр расположен коаксиально в корпусе давления и крепится к опорному фланцу, находящемуся в верхней части корпуса давления. [c.241]

Изменение термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС). В этих преобразователях используется термоэлектрический эффект Зеебека, заключающийся в появлении термо-ЭДС в цепи, содержащей два спая (измерительный и опорный) из двух разнородных по составу проводников при условии, что между этими спаями имеется разность температур (термопары). Подобные явления возникают как в металлах, так и в полупроводниках. При этом в полупроводниках термо-ЭДС значительно выше. Величина термо-ЭДС ет связана с разностью температур АТ между спаями следующим соотношением [c.232]

Классический опорный спай термопары имеет температуру о °С, получаемую в тающем льде. Этот способ обычен в лабораторных условиях, хотя и требует ряда предосторожностей для получения высокой точности. Влияние растворенных минеральных примесей в водопроводной воде редко изменяет точку льда более чем на —0,03°С, однако лучше применять дистиллированную воду. Для приготовления ледяной ванны толченый лед из холодильника помешается в широкогорлый сосуд Дьюара и заливается дистиллированной водой, пока лед не будет покрыт полностью. Холодные спаи термопар помещаются в стеклянные пробирки, погружаемые в ванну на глубину около 15 см, и в пределах нескольких милликельвинов их температура оета-ется равной 0°С в течение десятков часов. Иногда рекомендуется для улучшения теплового контакта заполнять пробирки минеральным маслом до уровня воды в ледяной ванне. Делать это не обязательно, и, кроме того, возникает возможность проникновения масла внутрь изоляции к горячим частям термопары за счет капиллярных эффектов. Число холодных спаев, диаметр проволок и их теплопроводность могут существенно повлиять на характеристики ледяной ванны. Вполне достаточно погрузить одну пару медных проводов диаметром 0,45 мм на глубину 15 см, но 20 таких же проводов в одной и той же стеклянной трубке дадут погрешность около 0,02 °С. Рис. 6.19 II табл. 6.5 иллюстрируют некоторые характеристики ледяной ванны. [c.304]

Удлинительные провода. Согласно ГОСТ 3044—77, стандартная номинальная статическая характеристика ПТ определяется при температуре свободных концов (опорного спая), равной 0 °С. Однако в практике измерений это требование или неудобно для исполнения, или трудно выполнимо. В большинстве случаев гораздо удобнее во время установления номинальных статических характеристик выдерживать свободные концы ПТ при 0 С, а во время эксплуатации — при другой температуре, например при Т . Значит, необходимо вносить поправки на отличие температуры свободных концов от О °С. Для этого к измеренной термоЭДС ПТ добавляется тер.моЭДС, соответствующая температуре свободных концов. Важно точно знать температуру свободных концов ПТ Tg в условиях эксплуатации и обеспечить ее стабильность в течение всего периода измерений. Однако выполнить последнее требование в производственных условиях затруднительно. Свободные концы обычно нагреваются в процессе работы до температур, достигающих 200 С. Чтобы уменьшить влияние температуры свободных концов, применяют удлинительные провода. [c.217]

Смотрите пункт 14 главы 8 для более подробного ознакомления с термопарами. Термопары имеют очень маленькую собственную теплоемкость, что обеспечивает малые переходные времена на изменение температуры. Основные металлические термопары типов Е, 3, К и Т относительно дешевые, имеют точность 1... 3%, но подвержены ухудшению характеристик со временем. Термопары из благородных металлов типа К и 8 более дорогие и имеют точность 1% или лучше. Они более стабильны и долговечны. В стандартных таблицах приводятся э.д.с. обычно используемых термопар как функции температуры при условии, что один спай находится при 0°С. В пункте 14 главы 8 даны примеры из таких таблиц. Опорный спай термопары обычно поддерживается при 0°С погружением в смесь воды и льда. Альтернативой является последовательное включение с термопарой цепи, которая дает разность потенциалов, компенсирующую температурный уход из-за отличия температуры опорного спая от 0°С. Более подробно такие цепи описаны в пункте 14 главы 8. Э.д.с.термопары может быть измерена непосредственно подключением ее к гальванометру или потенциометрической цепи (как в пункте 8 главы 9) или к электронной схеме, включающей высокоимпедансный усилитель. [c.326]

Найдя A и зная Сэ, получим с = сэ—Ас. Размеры образцов выбираются с учетом следующих обстоятельств. С уменьшением размеров образца увеличивается темп охлаждения и, следовательно, уменьшается длительность опыта, особенно при высоких температурах увеличивается конвективный коэффициент теплоотдачи, что нежелательно при низких температурах. Одновременно с этим малые размеры образца обеспечивают малую его теплоемкость и малую поверхность по сравнению с опытной камерой, что диктуется требованиями метода о постоянстве температуры среды во время опыта и необходимости исключения из расчета степени черноты внутренних стенок камеры. С учетом этих обстоятельств применялись образцы в виде сплошных или полых цилиндров внешним диаметром - 40иш и длиной - 60жл . На рис. 6-4 показан опытный образец 1 (с опорной трубкой 2). По оси образца сверлится отверстие для закладки термопары 3. Плотный контакт спая термопары, помещенной в фарфоровую соломку 4, достигается прижимом с помощью гайки 5 и втулки 6, действующих на буртик 7. [c.292]

Длина погружаемой чзстя определяется при креплении неподвижным штуцером (фланцем) как расстояние от конца горячего спая до опорной плоскости штуцера [c.294]

I — спай термопары 2 — направляющая 3 — опорные нощки 4, — стягивающая пружина 5 — фибровая ножка. [c.418]

Основные детали криостата, позволяющего поддерживать температуру с точностью 0,ООГК в интервале температур 1,5—20° К (включая интервал 4,2—14° К) как в процессе нагревания, так и при охлаждении, показаны на рис. 2. Держатель образца заключен в медном блоке, хорошо изолированном от гелиевой ванны опорной трубкой из нержавеющей стали. Образцы, угольное сопротивление Аллен—Бредли j и спай термопары (Аи —Со с Ад — Аи) имеют хороший тепловой контакт с держателем образца и омываются циркулирующим газообразным гелием. Второе угольное сопротивление и термопара помещены в медном блоке. Медная оболочка является кожухом вакуумной камеры. Жидкий гелий, окружающий камеру, имеет постоянное давление немного ниже 1-10 (1 атм). Повышение или понижение температуры легко осуществляется регулированием количества тепла, выделяющегося в безындуктивных проволочных нагревателях, расположенных на медном блоке, или механическим регулированием отвода тепла. [c.102]

Наиболее рациональным и перспективным является применение систем автоматического нанесения СОС и регулирования температуры штампов с адаптивными устройствами. На рис. 138 показана схема системы автоматического регулирования температуры матрицы, используемой для штамповки выдавливанием. Рабочая вставка 1, запрессованная в обойму 2, крепится крышкой 3 к опорному вкладышу 4, подставке 5 и нижней плите 6 пакета штампа. В крышке предусмотрено отверстие, через которое после каждого хода пресса подается определенная порция. смазочного материала. В кольцеобразной полости крышки, охватьшаю-щей матрицу, может циркулировать техническая вода. Хромель-копеле-вая термопара 7 в кожухе монтируется во вкладыше 4 таким образом, что ее спай контактирует в точке, температура которой при номинальных условиях работы матрицы известна. Подставка охватывается кольцевым индукционным нагревателем 8, выполненным из фасонной медной трубки с прямоугольным сечением 10 X 18 мм. Нагреватель связан принудительно охлажденным токопроводом с вторичной обмоткой трансформатора Тр типа ОСУ промышленной частоты и мощностью 30 кВт. В качестве управляющего элeмeнta используется трехпозиционный регулирующий и показывающий потенциометр ЭПД. [c.280]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...