|
|
Богданова зачет 1. Вопрос 1 Измерения. Виды измерений
Вопрос 13: Диламетрические термометры
Схема
|
1-металическая трубка с высоким коэффициентом удаления (медь, латунь, алюминий)
2- стержень с низким коэффициентом удаления (фарфор)
3 – рычаг
4-пружина
 , где 
|
Принцип действия
|
Принцип действия основан на свойстве твердого тела изменять свои линейные размеры при изменении температуры. При изменении температуры трубка изменяет свою длину, а стержень в ней перемещается, что вызывает движение стрелки.
|
Метр.Хар-ки
|
Класс точности 1,5 или 2,5
Погрешность +- 5%
|
Диапазон
|
Медь от 0 до 150
Сталь от 0 до 500
Латунь от 0 до 400
|
+ и -
|
+ простота эксплуатации
+Не содержит опасных веществ
+Большой диапазон измерения
+Дешевый
+Надежность
+ Простота монтажа
- неудобство снятия показаний
|
Ограничения применения
|
Как указатели температуры обычно не применяют. Их используют в качестве устройств датчиков в системах автоматического регулирования.
|
Вопрос 14: Биметаллические термометры.
Схема
Такой термометр имеет круглый корпус, где размещен циферблат со стрелкой, а также биметаллический термочувствительный элемент в защитной трубке. Так, чувствительная часть термометра (термобаллон) реагирует на смену температуры, а показывающая часть (циферблат), соответственно, показывает повышение или понижение температуры в окружающей среде.
|
Конструкция:
Может быть бимет.платиной
Бимет.лентой
Бимет. Пружиной
Геликоид
|
Принцип действия
|
Принцип действия основан на упругой температурной деформации двух прочно соединённых металлических пластин(лент, пружин,геликоидов) с разными температурными коэффициентами линейного расширения. В результате изменения температуры биметалл изгибается в сторону материала с меньшим коэффициентом линейного расширения
|
Мет.Хар-ки
|
Класс точности : для диаметра 63мм -2,5; для больших диаметров- 1,5
Чем больше длина , тем меньше толщина, значит будет увеличиваться чувствительность.
Основная погрешность 1-1,5%
|
Диапазон
|
-70 до 600 ( среднее значение диапазона0
-150 до 700  - в настоящее время могут достигать такого диапазона (благодаря технологиям)
|
+ и -
|
+ Маленькая относительная погрешность
+ большой диапазон измерения
+не портятся от перепада температур
+ Прочный
- Нет дистанционного снятия показаний
- постепенное снижение чувствительности (из-за закаливания биметаллических элементов)
- дорогой по сравнению с жидкостным
|
Ограничения
|
Применяются в промышленности, но часто их используют в быту: в комнатах, бассейнах, банях или саунах, на улице или теплицах, и даже в автомобилях.
|
Вопрос 15: Манометрические термометры.
Схема
|
Различают по рабочему тему: газовые, жидкостные, конденсационные.
Термобалон
Капиляр
Манометрическая пружина
|
Принцип работы
|
Принцип действия основан на измерении давления жидкости или газа в замкнутом объёме, которое меняется при изменении температуры.
|
Метр. Хар-ки
|
Классы точности: 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 при работе в интервале температур окружающего воздуха от 5 до 50 °С и относительной влажности до 80%.
Основная допустимая погрешность не должна превышать 1,5%
Вариация не должна превышать основную погрешность.
|
Диапазон
|
Жидкостные: -150 до 300. Шкала равномерная
Газовые: -200 до 600. Шкала практически равномерная
Конденсационные: -50 до 300. Неравномерная шкала
|
+ и -
|
+ широкий диапазон измерения
+простая конструкция
+устойчивость к вибрациям (?)
+дистанционная передача показаний
+ автоматическая запись показаний
-нахождение чувствительного элемента в измерительной среде
- Дорогой
- небольшое расстояние дистанц. Передачи
- трудно ремонтировать
-большие размеры термобалона
|
Ограничения
|
|
Вопрос 16: Термоэлектрические термометры(термопара)
Схема
|
Места контакта -спаи (концы)
Спай при t – горячий спай
Спай при t0- холодный спай (=const)
а и в – термоэлектроды, соединяющиеся на концах
|
Принцип работы
|
Принцип действия основан на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения - спая. Нагревается горячий
|
Метр. Хар-ки
|
Класс точности у различных марок: от 1 до 3
|
Диапазон
|
-200 до 2500
|
+ и -
|
+Большой диапазон измерений
+Высокая чувствительность
+Надежный и прочный
+Простой
+Простой в изготовлении
-высокая цена (по сравнению с остальными)
-НЕРЕМНТОПРИГОДНЫЙ
- постоянно поддерживать температуру холодного спая
|
Ограничения
|
|
Разрыв термоэлектрода
|
При подключении к термоэлектродам дополнительные проводники, искажение не происходит , если  ( температура местных подключений равны)
|
Разрыв спая
|
При подключении к спаям дополнительные проводники, искажения не происходит , если t0=t0=const
Если t0 не равно 0, то  , где  ; 
|
Типы термопар
|
ТХК
ТХА
ТПП
ТВР
|
Вопрос 17: Термометры сопротивления
Схема
|
Бывают металлические и полупроводниковые .
Чувствительный элемент представляет собой катушку , на которую намотан медная или платиновая проволоки
|
Принцип действия
|
Действие термометров сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры.
|
Метр. Хар-ки
|
|
Диапазон
|
Платиновые -260 до 1100
Медные -200 до 200
Никелевые -60 до 180
|
+ и -
|
+Большой диапазон температур
+ Стабильный
+дешевые медные термометры сопротивления
+ Компактные размеры
+Устойчив к вибрациям
-Дорогой
- Платиновый термометр сопротивления не утойчив к вибрациям
-Потребность в постоянном источнике тока
-Нужно соблюдать обязательные требования при подключении(стабильность градуировочной характеристики, высокое удельное сопротивление, воспроизводимость)
|
Ограничения
|
|
Вопрос 18: Логометры.
Схема
|
1 и 2 – рамки (прямоугольные из медной проволоки), которые образовывают подвижную систему. Вращается вокруг сердечника (3)
3-сердечник
4-магнит
5-полюсные наконечники (симметричные)
Логометр-это магнитоэлектрический прибор для измерения температуры в комплекте с термопреобразователем сопративления.
|
Принцип действия
|
2r- диаметр медной проволоки; n- кол-во витков; l- рабочая длина проволоки; В- индукция; I – ток.
Рамка перестанет вращаться при: 
 
R1 и R2= const; R рамки 1 и R рамки 2 =const, поэтому зависимость будет только от  .
Принцип действия логометра основан на сравнении силы тока в цепях термометра и постоянного сопротивления. Применяется для измерения температуры, сопротивления. Датчиком температуры для логометра является термометр сопротивления.
|
Метр.Хар-ки
|
|
Диапазон
|
-200 до 650 (не уверена)
|
+ и -
|
+ БОЛЬШОЙ ДИАПАЗОН
+надежный
+точный
+ небольшие габариты
- дорогой
|
Ограничения
|
|
Вопрос 19: Изменение термо-ЭДС методом непосредственной оценки
Метод непосредственной оценки– метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему СИ.
Прибор милливольтметр.
Работа милливольтметров основана па взаимодействии магнитного поля проводника, по которому протекает электрический ток, создаваемый термоэлектрическим термометром, с магнитным полем находящегося в приборе постоянного магнита. Взаимодействие магнитных полей рамки и постоянного магнита вызывает отклонение подвижной системы от центрального положения на угол, пропорциональный величине термо-Э.Д.С
|
Рамка
Сердечник
Магнит
Полюсные наканечники
 -ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ
 , где с-жесткость пружины,
 - условие равновесия
 все что красным- это константа
|
Вопрос 20: Измерение термо-ЭДС компенсационным методом.
Прибор- потенциометр ручной.
Принцип измерения компенсационного метода основан на уравновешивании измеряемой термо-ЭДС известным напряжением, получаемым от определенного тока(рабочим) на сопротивление с известным значением.
|
Источник ТермоЭДС (Еt) подключен к компенсационному Реостату Rр , питаемому от источника напряжения Е. Перемещая подвижку реостата до достижения условия: Uab = Еt. В этом случае значение тока в цепи термопары I = 0, о чём свидетельствует показание нулевого прибора НП (гальванометр).
Е=const
 НГ-нуль гальванометра
  ; НГ=0
  ; НГ 0
|
|
Он нужен , чтобы пользоваться без ручных манипуляций
Тоже самое , что и в ручном
ЭБ- элементарный блок
РД- риверсильный двигатель
| |
|
|
Скачать 7.54 Mb.