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

24 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

49418. Проектирование ОГС 1.1 MB
  Датчик угла по оси стабилизации. Расчёт канала стабилизации Требуется спроектировать одноосный гиростабилизатор на базе чувствительного элемента заданного типа удовлетворяющего предъявленным ниже требованиям по точности сохранения заданного положения платформы в инерциальном пространстве при действии на неё различных возмущающих воздействий линейных и вибрационных перегрузок а также по качеству стабилизации надёжности и экономичности. Одноосные гироскопические стабилизаторы ОП применяются как для непосредственной стабилизации...
49419. Разработка конструкции блокиратора системы зажигания 3.25 MB
  Прибор может использоваться в легковых автомобилях различных моделей. Имеет три вида режимов работы. Прибор устанавливается под капотом машины, на панели около руля светодиод, который служит для отображения режима работы и показывает, что автомобиль находится под защитой автосторожа.
49420. РУКОВОДСТВО К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКЕ 6.42 MB
  Функции нескольких переменных. Кратные интегралы. Тройной интеграл. Однородные дифференциальные уравнения первого порядка. Разложение функций в степенные ряды. Определение комплексного числа. Показательная функция с комплексным показателем
49422. Органы управления сельскохозяйственного производственного кооператива 756.5 KB
  Производственные кооперативы начали создаваться европейскими рабочими с середины XIX века с «целью устранить для малосостоятельных лиц посредничество капиталиста». В России такой принцип организации деятельности был давно известен под именем артели (артельного товарищества), характеризовавшейся совместным личным трудом участников «за общий их счет и с круговою их порукою»
49423. Расчёт структуры электромагнитных полей 1.31 MB
  Основной метод исследования – решение уравнений Максвелла, уравнений, описывающих волны в реальных средах с учётом законов, так или иначе характеризующих электромагнитное поле (таких, как материальные уравнения, уравнение Лапласа, волновые уравнения Гельмгольца и др.) методом разделения переменных. Сам метод разделения переменных является крайне удобным во многих задачах, рассматриваемых теорией электромагнит. поля.
49426. Анализ линейной динамической цепи 490 KB
  Электрическим фильтром называется четырехполюсник, пропускающий без ослабления или с малым ослаблением колебания определенных частот и пропускающий с большим ослаблением колебания других частот.