Навигация
Измерительные приборы для работы с термометрами сопротивления
42584
знака
1
таблица
4
изображения
6. Измерительные приборы для работы с термометрами сопротивления
6.1. Автоматические компенсационные приборы для работы с малоомными термометрами сопротивления
При измерении малоомными термометрами с чувствительным элементом из платиновой проволоки диаметром 0,2 – 0,5 мм температур до 1000°С и выше приходится измерять сопротивления, соизмеримые с сопротивлением проводов, соединяющих термометр с прибором. Аналогичный случай имеет место и при измерении платиновым термометром низких температур в пределах от –200 до –260°С. В этом случае при температурах, равных –240, –250 и –260°С, платиновый термометр с номинальным значением сопротивления при 0°С R0 = 100 Ом имеет сопротивление соответственно 2,750; 1,093 и 0,510 Ом.
Автоматические приборы, необходимые для измерения температуры ниже –200°С и выше +650°С с помощью термометров сопротивления, изготавливаются только по специальным заказам.
Рассмотрим одну из схем автоматического компенсационного прибора, для измерения малых значений сопротивления (около 0,1 – 0,01 Ом). Измерительная схема этого прибора имеет высокую чувствительность, что позволяет обеспечить измерение низких температур в промышленных условиях с достаточной точностью, а также измерять температуру с использованием малоомных термометров сопротивления. Применение четырехпроводной схемы присоединения термометра позволило полностью исключить влияние на результаты измерения сопротивления проводов, соединяющих термометр с прибором.
Принципиальная схема автоматического компенсационного прибора переменного тока для измерения и записи низких температур (ниже 0°С) приведена на рис. 6.1. Здесь Rт – термометр сопротивления; Rн – резистор для подгонки начального значения шкалы; Rп.р – приведенное сопротивление реохорда (Rп.р = Rп.р Rп (Rп.р + Rп)-¹; Rб – балластный резистор для ограничения тока в цепи термометра; Tpт – трансформатор тока.
Питание измерительной схемы осуществляется напряжением переменного тока 6,3 В, частотой 50 Гц от вторичной обмотки силового трансформатора усилителя. Термометр сопротивления Rт и балластный резистор включены в схему последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока Tpт. Нагрузкой вторичной обмотки трансформатора тока являются резистор Rн и приведенное сопротивление реохорда Rп.р. Рассматриваемая схема прибора позволяет измерять активное сопротивление термометра путем автоматической компенсации напряжения, возникающего на зажимах термометра bc, противоположным ему по фазе напряжением, снимаемым с резистора Rн, и сопротивления реохорда левее движка a.
Рис. 6.1. Принципиальная схема автоматического компенсационного прибора
Когда измеряемая температура, а следовательно, и сопротивление термометра соответствуют начальному значению шкалы прибора, движок реохорда a находится на схеме в крайнем правом положении. В этом случае напряжение на термометре компенсируется напряжением, снимаемым с резистора Rн и реохорда Rп.р:
I1Rт.н= I2(Rн+Rп.р) (6.1.1)
где I1 – ток, протекающий через термометр сопротивления и первичную обмотку трансформатора тока; I2 – вторичный ток трансформатора; Rт.н – сопротивление термометра, соответствующее начальному значению шкалы прибора.
При нарушении равновесия напряжений вследствие уменьшения сопротивления термометра, а следовательно, и измеряемой температуры на вход усилителя подается напряжение небаланса. Это напряжение усиливается усилителем до значения, достаточного для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Выходной вал двигателя, кинематически связанный с движком реохорда и указателем, передвигает их и приводит измерительную схему в равновесие. В этом случае положению равновесия схемы соответствует уравнение
I1Rт = I2 (Rн + mRп.р), (6.1.2)
где m = R'п.р/Rп.р (здесь R'п.р – сопротивление участка реохорда левее движка a).
Решая уравнение, приведенное выше относительно Rт, получаем:
Rт = kI (Rн + mRп.р) (6.1.3)
где kI = I2/I1 – коэффициент трансформации трансформатора тока.
В последнее уравнение, связывающее измеряемое значение сопротивления термометра с сопротивлением реохорда Rп.р и резистора Rн, входят не значения токов, а их отношения или коэффициент kI, который в достаточно широких пределах изменения намагничивающего тока имеет постоянное значение. Это позволяет считать, что колебания напряжения питания или изменения сопротивлений токовых проводников термометра, вызывающие изменение тока I1, на результаты не влияют.
Похожие работы
... ИД состоит в выполнении им, помимо основной функции, функции автоматического метрологического самоконтроля - контроля метрологической исправности. Для повышения эффективности проектирования интеллектуальных датчиков необходимо создание баз данных, касающихся: 1. физических и химических процессов в чувствительных элементах датчиков, порождающих рост опасных составляющих погрешности; 2. динамики ...
... созданы термоэлектрические термометры с термоэлектродами из тугоплавких соединений или их комбинаций с графитом и другими материалами, предназначенные для измерения высоких температур. Однако они ещё не получили распространения для контроля температур технологических процессов в отрасли. Из таблици видно, что наименьшую погрешность имеют платинородий-платиновые термометры, обеспечивающие также ...
... уплотнительный карболитовый штуцер, который ввертывается в металлический штуцер защитной арматуры. 3. Мосты с искробезопасной измерительной схемой КСМ3-ПИ1000. 3.1 Назначение. КСМ3-ПИ представляет собой стационарный одноточечный показывающий и регистрирующий прибор с записью на диаграммном диске. Автоматический уравновешивающий мост предназначен для контроля и записи температуры или других ...
... испытаний готовых изделий. Учитывая необходимость оптимизации стоимости изделия, следует находить разумный компромисс между объемом испытаний и эффективностью контроля изготовления изделий. 1. Объект испытаний · Термоэлектрические термометры Для измерения температуры в металлургии наиболее широкое распространение получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур ...
0 комментариев