Термометры сопротивления для измерения низких температур печи

Низкие температуры измеряют также с помощью термометров сопротивления, однако в измерительных схемах вместо проволочных спиралей используют полупроводники.
Измерение температур в интервале от —200 до +2500 °С чаще всего проводят с помощью термоэлектрических пирометров, работа которых основана на принципе термоэлектрического эффекта (термопары). Принцип измерения температур состоит в том, что при нагревании из разнородных проводников (термоэлектродов) в цепи, образованной проводниками, возникает электрический ток. Электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в слое, пропорциональна температуре слоя. Она определяется разностью температур на концах проводников, их составом и не зависит от размеров термоэлектродов (длины, диаметра), теплопроводности и удельного электросопротивления.

Диаметр термоэлектродов из благородных металлов обычно 0,5 мм, а из хромеля, копеля и алюмеля — от 0,5 до 3,2 мм. Электроды на рабочем (горячем) конце скручивают и сваривают электрической дугой. Спай и скрутку размещают в фарфоровом наконечнике. Выше скрутки их изолируют друг от друга фарфоровыми бусами. Для защиты электродов от механических повреждений и химического воздействия измеряемой среды их размещают внутри стальной трубки (чехла, кожуха). Сверху чехла находится головка термопары с клеммами и крышкой.

На величину термо-ЭДС влияет температура свободного конца. Для уменьшения ошибок к клеммам подключают компенсационные провода, которые при температурах от 0 до 100 °С имеют такие же термоэлектрические характеристики, как и термопара, что позволяет перенести свободные концы термометра непосредственно к измерительному прибору.

Измерение термо-ЭДС можно осуществить с помощью милливольтметра или потенциометра. Первый метод не учитывает обязательной потери части ЭДС на сопротивление электродов и компенсационных проводов. Второй метод лишен этого недостатка, что повышает точность измерения температуры. Он состоит в уравновешивании (компенсации) термо-ЭДС с известным напряжением на калибровочном сопротивлении (реохорде), что позволяет в момент измерения иметь в измерительной цепи напряжение, равное нулю.
Поэтому исключаются погрешности, связанные с влиянием температуры свободных концов и падением напряжения в цепи.

Потенциометры подразделяют на неавтоматические и автоматические. Термо-ЭДС уравновешивают падением напряжения батареи Е на реохорде Ry при перемещении движка D. О компенсации токов судят по нулевому положению измерительного прибора НП. Напряжение батареи с помощью сопротивления R периодически сравнивают с напряжением стандартного элемента.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector