42061

Изучение принципа измерения температуры при помощи термоэлектрического преобразователя

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

По основным характеристикам термоэлектрические преобразователи подразделяются: по назначению и эксплуатации погружные и поверхностные; по конструкции крепления ТП на месте эксплуатации с неподвижным и подвижным штуцером с фланцевым креплением; по степени от внешней среды со стороны выводов с обыкновенной или водозащищенной головкой; по степени тепловой инерционности малой до 5с средней до 60 с большой до 180 с. По конструктивному оформлению их делят на группы: показывающие КПП1; КВП1 показывающие и самопишущие с...

Русский

2013-10-27

143.5 KB

30 чел.

PAGE  6

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Березниковский филиал

Кафедра Автоматизации Технологических Процессов

Лабораторная работа

По курсу: «Технические измерения и приборы»

Тема: Изучение принципа измерения температуры при помощи термоэлектрического преобразователя.

      Выполнили: студенты группы АТП-05у              Панасенко В.С.

                                                                          Бакунов А.Н.

                                                                                

                                                                                

        Проверил: ст. преподаватель                        Краев С.Л.

                                                                   «_____»________________2007г.

Березники 2007г.

1.  Цель работы.

Изучение принципа действия и конструкции термоэлектрических  преобразователей и вторичных приборов, работающих в комплекте с ТП. Закрепление знаний по разделу «Измерение температуры при помощи термоэлектрических преобразователей» теоретического курса «Автоматизация производственных процессов».

2.  Краткое описание средств измерения и оборудования.

Общие положения

Термоэлектрический метод измерения температур основан на строгой зависимости термоэлектродвижущей силы термопары от температуры. Термоэлектрические средства включают в себя термопары с компенсационными проводами и вторичные измерительные приборы и предназначены для измерения, регистрации и регулирования температуры в диапазоне -200…2500 0С.

Конструкция термоэлектрических преобразователей

В промышленности применяется более 100 различных термопар. На рис.1 показана наиболее распространенная конструкция термоэлектрического преобразователя, состоящего из чувствительного элемента 6, защитной гильзы 5, подвижного (или неподвижного) штуцера 4 с уплотнением и головки 3. В головке, снабженной крышкой 1 и сальниковым уплотнением, находятся клеммы 2 для присоединения термоэлектродов 6 и соединительных проводов. Внутренняя полость защитной гильзы 5 засыпана порошком двуокиси алюминия. Сами термоэлектроды изолированы друг от друга с помощью керамических бус или трубок.

Рабочий конец термопар выполняют сваркой с предварительной скруткой термоэлектродов и защищают его специальным фарфоровым наконечником 7. Выводные концы термоэлектродов герметизируются в головке

Рис.1.1 Схема промышленного термоэлектрического преобразователя

Для области температур 200…1300 0С создан и применяется параметрический ряд унифицированных термоэлектрических преобразователей.

В параметрический ряд входят:

преобразователи термоэлектрические хромель-алюмелевые (ТХК-0179;  ТХА-0278; ТХА-0379) и хромель-копелевые (ТХК-0179 …ТХК-0579), предназначенные для измерения температуры газообразных, жидких, химически неагрессивных, агрессивных, но не разрушающих защитную арматуру в диапазоне – 50…900 0С (ТХА) и до 600 0С (ТХК);

преобразователи термоэлектрические платинородиевые (ТПП-0679); ТПР-0679; ТПП-0779), предназначенные для измерения температуры окислительных и нейтральных сред, воздуха, инертных газов и т.д. в диапазоне 0…1300 0С (ТПП) и 300…1600 0С (ТПР).

По основным характеристикам термоэлектрические преобразователи подразделяются:

  •  по назначению и эксплуатации (погружные и поверхностные);
  •  по конструкции крепления ТП на месте эксплуатации (с неподвижным и подвижным штуцером, с фланцевым креплением);
  •  по степени от внешней среды со стороны выводов (с обыкновенной или водозащищенной головкой);
  •  по степени тепловой инерционности (малой до 5с, средней до 60 с, большой до 180 с).

Устройство пирометрического милливольтметра

Пирометрический милливольтметр (МВ) относится к группе приборов непосредственной оценки.

Рис.1.2 Схема измерительного механизма милливольтметра

Измерительный механизм МВ магнитоэлектрической системы с внутрирамочным магнитом и подвижной частью на кернах показан на рис.1.2. Магнитопровод 2 выполнен в виде кольцевого ярма из магнитомягкой стали. Внутренний магнит представляет собой неподвижный цилиндрический сердечник 3, который крепится к магнитопроводу с помощью обоймы 8 из немагнитного материала. Для получения однородного магнитного поля в зазоре магнит снабжен тонкими полюсными наконечниками 7. В кольцевом зазоре между полюсами постоянного магнита 3 и магнитопроводом 2 на кернах вращается рамка 6. Рамка жестко связана с указателем (стрелкой) 1. Балансировка подвижной части осуществляется за счет грузика 5. Спиральные пружинки 4, расположенные рядом с кернами, служат для подвода тока к рамке и одновременно для создания противодействующего момента.

При протекании тока через рамку появляется магнитное поле, направленное перпендикулярно ее плоскости, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита, создает вращающий момент

где:  c1 – коэффициент, определяемое геометрическими размерами рамки  и       числом витков;

 B – магнитная индукция в зазоре;

 I – сила тока, протекающая через рамку.

Конструкция автоматического потенциометра

Автоматические уравновешенные потенциометры применяются для измерения, записи и регулирования температуры, измеряемой с помощью термоэлектрического термометра. По конструктивному оформлению их делят на группы: показывающие (КПП-1; КВП-1), показывающие и самопишущие с ленточной диаграммой (КСП-1, КСП-2, КСП-4) и с дисковой диаграммой (КСП-3). Приборы этих серий выпускаются в нескольких модификациях, применяются также для сигнализации и регулирования температуры. Класс точности потенциометров 0, 25; 0,5.

Длина шкалы КПП-1 – 300 мм;

      КВП-1 – 500 мм;

      КСП-1 – 100 мм;

      КСП-2 – 160 мм;

      КПП-4 – 250 мм;

Принципиальная измерительная схема, положенная в основу автоматических потенциометров, изображена на рис.1.3. На схеме приняты следующие обозначения:

Рис.1.3 Схема автоматического потенциометра

ИПС – источник питания стабилизированный;

 R1 - нормированное сопротивление реохорда:

Нормированные значения сопротивления реохорда R1 принимают равным 900,1 Ом (КСП-4) или 1000,1 Ом (КСП-2);

R2 – сопротивление установки диапазона измерения;

         R3 – сопротивление установки рабочего тока в верхней ветви измерительной схемы;

R4 – сопротивление в цепи ИПС, служит для ограничения и регулировки рабочего тока;

R5 – контрольное сопротивление, устанавливает ток в нижней ветви измерительной схемы.

Падение напряжения на сопротивлении R5 

R6 – вспомогательное медное сопротивление, необходимое для автоматического введения поправки при измерении термо-ЭДС термометра вследствие изменения температуры свободных концов;

 R7 – сопротивление, определяющее начальное значение шкалы;

 ТП – термоэлектрический термометр;

У – усилитель разбаланса измерительной схемы;

РД – реверсивный двигатель, служит для уравновешивания измерительной схемы;

СД – синхронный двигатель, служит для привода диаграммы.

3.  Измерительная схема.

Стенд предназначен для проведения лабораторных работ с термоэлектрическим преобразователем  в комплекте автоматическим потенциометром КСП-4.

На стенде 1-2 установлены автоматический потенциометр КСП-4 и клеммы «+/-».

Рис.2.1  Принципиальная электрическая схема подключения переносного потенциометра УПИП-60М к автоматическому потенциометру КСП-4

  1.  Выводы по работе.

Изучили принцип действия и конструкции термоэлектрических  преобразователей и вторичных приборов, работающих в комплекте с ТП.

  

 


EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20917. Исследование электрических гиромоторов 327 KB
  Совокупность ротора электропривода роторных опор называемых главными опорами гироскопа и элементов крепящих двигатель на раме гироскопа представляет собой гиромотор гиродвигатель. Кинетический момент равен произведению момента инерции ротора J на угловую скорость его вращения 2: H=J2 . Для получения максимально возможного момента инерции ротора в заданных габаритах гиромоторы выполняются по обращенной схеме. В отличие от обычного двигателя статор гиромотора размещается внутри охватывающего его ротора.
20918. Классификаторы, коды и технология их применения 117 KB
  Контрольное число контрольная цифра разновидность контрольной суммы добавляется обычно в конец длинных номеров с целью первичной проверки их правильности. Контрольное число чаще всего это либо последняя цифра суммы всех чисел номера либо результат другой математической операции над цифрами. Вычисляется контрольное число A как остаток от деления контрольной суммы на 11 3. Если контрольное число A больше 9 то результирующее контрольное число A вычисляется как остаток от деления A на 10 4.
20919. Организационно-экономическая сущность задачи 2.16 MB
  Для этого рассмотрим: внешние и внутренние связи подразделения для которого создается АИС; информационная взаимосвязь входной и выходной информации; способы отправки и доставки информации. Информационная взаимосвязь подразделений данного экономического объекта позволяет определить состав взаимосвязанных подразделений объекта и место подразделения для функционирования которого необходимо решение данной задачи. Пример отражения информационной взаимосвязи подразделений супермаркета и выделение конкретного подразделения в частности отдела...
20920. ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ПОРІВНЯННЯ НАПРУГ 452 KB
  На панелі Джерела натиснути відповідні кнопки вибору сигналу постійного струму і включити стенд. На панелі U вх натиснути кнопку Джер. 1 панелі Джерела встановити напруга на вході 1 компаратора рівне U вх = 3 В. На панелі натиснути кнопку Джер.
20921. ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ МУЛЬТИВІБРАТОРА 64.5 KB
  2 із зображенням мультивібратора рис. Визначити за допомогою осцилографа амплітуду частоту і шпаруватість сигналу на виході мультивібратора. Часові діаграми роботи мультивібратора показані на рис.
20922. ДОСЛІДЖЕННЯ ІНТЕГРАТОРА 184 KB
  Експериментальне визначення перехідних характеристик інтегратора рис. Натисніть кнопку 20 сек панелі і кнопку С1 Інтегратор відлічуючи по секундоміру стенду час за допомогою U вих виконайте вимірювання зміни в часі вихідної напруги інтегратора. побудуйте перехідні характеристики інтегратора.
20923. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ, ЩО ВИКОНУЮТЬ ЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ 105.5 KB
  Мета роботи: ознайомитися з принципом і режимом роботи логічних елементів. При виконанні роботи визначаються передавальні характеристики логічного елементу при різних опорах навантаження а також складаються таблиці станів для логічних елементів І НІ АБО АБОНІ ІНІ. Визначення передавальних характеристик логічних елементів рис. Складання таблиць істинності логічних елементів.
20924. ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИГЕРІВ 241 KB
  При виконанні цієї роботи вивчається дія асинхронного RSтригера а також двох синхронних: Ттригера і JКтригера Порядок виконання роботи Робота виконується на лабораторному стенді ЭС21. Дослідження RS тригера рис. З'єднати входи R і S тригера з клемами панелі Рівень логічний. З'єднати прямий вихід тригера з клемами вольтметра що вимірює вихідний сигнал.
20925. ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІЧИЛЬНИКІВ 1.12 MB
  Порядок виконання роботи Робота виконується на стенді ЭС21 Дослідження двійкового лічильника рис11. З'єднати вхід R лічильника з клемою панелі Рівень логічний а вхід С лічильника з клемою панелі Імпульс одиночний і з клемою Вхід панелі Лічильник імпульсів. Натисненням кнопки панелі Імпульс одиночний подавати імпульси на вхід С досліджуваного лічильника. Після подачі чергового імпульсу визначати стан всіх виходів досліджуваного лічильника за допомогою вольтметра U вих.