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

74564. Нелінійні оптимізаційні моделі економічних систем 910 KB
  Основні труднощі розвязування задач нелінійного програмування. Раніше було розглянуто методи розвязування задач лінійного програмування. Галузі обєднання та окремі підприємства народного господарства функціонують і розвиваються за умов невизначеності а тому адекватно їх можна описати нелінійними стохастичними динамічними моделями. Зауважимо що сучасний рівень розвитку компютерної техніки і методів математичного моделювання створює передумови для застосування нелінійних методів а це може суттєво підвищити якість розроблюваних планів...
74565. Квадратичне програмування 597.5 KB
  Метод розвязування задач квадратичного програмування. Система має ненульовий розвязок якщо. Метод розвязування задач квадратичного програмування Зазначимо що відомим з теорії аналізу функцій є таке твердження: відємно означена квадратична форма є угнутою а додатно означена опуклою...
74566. Научное знание в Древней Греции 60 KB
  Определение математики как универсального языка способствовало развитию принципов рационального типа мышления. Важнейшей вехой на пути создания математики как теоретической науки были работы пифагорейской школы. Греческие ученые развили прежде всего процедурную и операционную стороны математики выработав понятие доказательства утверждений. Связи между этими двумя областями возникающей математики были двухсторонними.
74567. Научное знание в эпоху Средневековья 43.63 KB
  Все это методологически подготовило формирование опытной науки. На ранних этапах средневековья центрами научнофилософской мысли были монастыри и храмы но с появлением университетов именно они стали центрами развития философии и науки. Их деятельность объективно способствовала развитию науки в экспериментальном направлении. В целом он обосновывал идею опытной науки.
74568. Развитие науки в период Нового времени 98.15 KB
  Предпосылки развитию науки формировались во всех сферах жизни общества. Обществу становилась все более ясной практическая польза науки как и взаимная заинтересованность научных исследований в новых общественных отношениях. Этот период можно с полным правом назвать веком науки и научной революции.
74569. Современный этап в развитии науки 38.56 KB
  Как известно XIX век это период дисциплинарного оформления науки. Дифференциация научного знания приведшая к появлению новых научных дисциплин со своим предметом и специфическими средствами познания продолжала оставаться ведущей тенденцией развития науки того времени. Сформировались образ науки как дисциплинарно организованного знания и дисциплинарный подход ориентированный на изучение специфических частных закономерностей и явлений.
74570. Возникновение науки, основные стадии её исторической 36.5 KB
  Наука была всегда с момента зарождения человеческого общества т. Наука начинает отсчет с египетской цивилизации. Наука возникла в Древней Греции т. Наука возникла в Западной Европе в 1214 веках поскольку появился интерес к опытному знанию и математике.
74571. Научное знание Древнего Египта 41 KB
  Цивилизация Древнего Египта того времени располагала глубокими знаниями в области математики медицины географии химии астрономии и других областях. За тысячи лет до талантливых мужей Эллады жрецы Древнего Египта в совершенстве изучили и овладели секретами которые мы заново открываем в наш стремительный век.
74572. Горные породы 734 KB
  Горные породы различаются по цвету структуре текстуре минеральному составу и форме залегания. Текстура характеризует относительное расположение и распределение составных частой породы. Минералы образующие горные породы называются породообразующими.