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

27 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

80180. Эксплуатация энергоблока при снижении и повышении нагрузки генератора 147.5 KB
  Организация выставления уставок по нейтронной мощности при изменении мощности энергоблока. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала для снижения мощности генератора; действия оперативного персонала для повышения мощности генератора; б уметь выполнять действия для изменения мощности энергоблока; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при изменении нагрузки генератора. После получения распоряжения от НСС на снижение мощности ЭБ до нового уровня НСБ...
80181. Эксплуатация энергоблока с неполным числом петель первого контура 78 KB
  Подготовка вспомогательных систем ГЦН к работе. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала при плановом отключении ГЦН; действия оперативного персонала при плановом запуске ГЦН; б уметь выполнять действия для останова и пуска ГЦН; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при работе с различным числом включенных ГЦН. Ситуации требующие отключения одного или двух ГЦН в процессе эксплуатации являются довольно частыми. Реакторная установка допускает...
80182. Перевод энергоблока из состояния «Работа на мощности» в состояние «Горячий останов» 102.5 KB
  Останов турбины со срывом вакуума. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: возможные способы уменьшения мощности реакторной установки; действия оператора при останове турбины; б уметь выполнять уменьшение мощности реактора и турбогенератора; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при снижении его мощности. В процессе разгрузки РУ контролируется: синхронность движения ОР СУЗ рабочей группы; снижение номинального уровня в КД по мере снижения мощности реактора и средней...
80183. Перевод энергоблока из состояния «Горячий останов» в состояние «Холодный останов» 143.5 KB
  Расхолаживание 1го контура. Расхолаживание 1го контура системой TQ122232 . Окончательное расхолаживание 1го контура и перевод РУ в состояние Холодный останов. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: возможные способы расхолаживания реакторной установки; действия оператора при расхолаживании реакторной установки; б уметь выполнять расхолаживание реакторной установки; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при расхолаживании 1го контура.
80184. Перевод энергоблока в состояние «Останов для ремонта» и «Останов для перегрузки» 110 KB
  Дренирование первого контура и консервация ПГ. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: возможные способы консервации оборудования ЭБ; мероприятия проводимые при подготовке ЭБ к ремонту; б уметь выполнять дренирование 1го контура; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при его переводе в состояние Останов для ремонта. Дренирование первого контура и консервация ПГ Подготовка к дренированию первого контура . Концентрация НзВОз в теплоносителе первого контура доведена до...
80185. Нарушения нормальной эксплуатации, обусловленные несанкционированным изменением реактивности 123.5 KB
  Несанкционированное движение вверх регулирующей группы ОР СУЗ. Нештатное положение ОР СУЗ и действия персонала в случае застревания ОР СУЗ при срабатывании аварийной защиты. Данное нарушение может обусловливаться разными причинами: например обесточиванием УКТС АЗ и панелей аварийной защиты потерей питания панелей щита СУЗ ложными сигналами в цепях аварийных защит а также ошибочными действиями персонала не связанными с необходимостью аварийного останова блока путем принудительного срабатывания аварийной защиты. Падение ОР СУЗ .
80186. Нарушения нормальной эксплуатации, обусловленные снижением расхода теплоносителя через реактор 92 KB
  Отключение одного ГЦН из 3х или 4х работающих. Отключение 2х ГЦН из 4х работающих. Отключение одного ГЦН из четырех работающих с наложением отказа в работе РОМ. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: возможные причины отключения ГЦН; действия персонала при подобных нарушениях нормальной эксплуатации; б уметь восстанавливать нормальную работу РУ и ТУ в подобных ситуациях; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при отключениях ГЦН.
80187. Узкополосные и широкополосные сигналы 187.5 KB
  Для классических АМ и ЧМ колебаний средняя частота совпадает с несущей частотой сигнала.2 Для сигнала вида сопряженная по Гильберту функция. Исходя из этих соотношений для гармонического сигналаогибающая и частота равны соответственно: как и следовало ожидать. Если же выбрать произвольным образом среднюю частоту то даже для гармонического сигнала можно получить некую достаточно сложную огибающую не соответствующую действительности.
80188. Физические основы работы полупроводниковых приборов 202.5 KB
  Связь между токами и напряжениями в транзисторе характеризуют тремя системами параметров: это системы z у и hпараметров. При такой схеме включения для расчетов применяют hпараметры экспериментально определяемые по статическим входным базовым и выходным коллекторным вольтамперным характеристикам ВАХ транзистора ВАХ зависимость напряжения на зажимах элемента электрической цепи от тока в нем. Статические характеристики в схеме с общим эмиттером: авходная; бвыходная Входные характеристики транзистора отражают зависимость...