Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Измерение температуры. Единицы измерения. Основные методы и средства измерений, их классификация и виды. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Температура - один из параметров состояния вещества: газа, жидкости, твёрдого тела. Температура определяет тепловое состояние тела и направление теплопередачи. За единицу измерений температуры в «СИ» принят Кельвин (К). Допускается применять также шкалу Цельсия, температура по которой определяется выражением: t= Т-То (10.1), где То =273,15 К; t- температура в градусах Цельсия; Т - температура в Кельвинах. Температуру, выраженную в градусах Цельсия обозначают «°С». По размеру единицы физической величины градус Цельсия равен Кельвину. Температуру измеряют с помощью средств измерений (систем измерительных), использующих различные термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. К таким средствам измерений относятся: - термометры расширения; - термометры манометрические; - термометры сопротивления с логометрами или мостами; - термопары с милливольтметрами или потенциометрами; - пирометры излучения. Температуру измеряют контактным (с помощью термометров сопротивления, манометрических термометров и термометров термоэлектрических) и бесконтактным (с помощью пирометров) методами. Следует помнить: - наиболее высокая точность измерений температуры достигается при контактных методах измерений; - бесконтактный метод служит для измерений высоких температур, где невозможно измерять контактными методами и не требуется высокой точности. Измерительная система температур представляет собой совокупность термометрического преобразователя (датчика) и вторичного измерительного прибора. Термометрический преобразователь - измерительный преобразователь температуры, предназначенный для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи дальнейшего преобразования, обработки или (и) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдением. К термометрическим преобразователям относят: - термометры сопротивления; - термоэлектрические термометры (термопары); - телескоп радиационного пирометра. Вторичный измерительный прибор - средство измерений преобразующее выходной сигнал термометрического преобразователя в численную величину. В качестве вторичных измерительных приборов используют логометры, мосты, милливольтметры, автоматические потенциометры, цифровые приборы. Приборы контроля имеют четыре разновидности: - показывающие - предусматривающие только визуальный отсчет показаний (результатов контроля); - регистрирующие - имеющие устройства для регистрации (записи, печатания) результатов контроля; - самопишущие - регистрирующие приборы с автоматической записью результатов контроля в виде функции времени (непрерывной или прерывистой); - индикаторные - предназначенные для сигнализации о достижении заданной температуры. Наиболее широко распространенными средствами измерений температуры являются термометры расширения: - термометры жидкостные стеклянные; - термометры контактные ртутные и терморегуляторы; Термометры контактные ртутные и терморегуляторы - приборы, предназначенные для замыкания и размыкания цепи электрического тока с целью поддержания заданной температуры илисигнализации о её достижении. Принцип действия данных приборов основан на способности ртути служить проводником электрического тока. Термометры изготавливают с подвижным рабочим контактом (ТПК), терморегуляторы с заданным постоянным рабочим контактом (ТЗК). Жидкостные стеклянные термометры используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой оно находится (термометрического стекла, реже - кварца). Температуру следует определять по величине видимого изменения объёма термометрического вещества и отсчитывать по высоте уровня в капиллярной трубке. Жидкостные стеклянные термометры градуируют в градусах Цельсия термодинамической температурной шкалы. Достоинства жидкостных стеклянных термометров: - простота употребления, - достаточно высокая точность измерений, - широкий интервал измерения. Недостатки жидкостных стеклянных термометров: - плохая видимость шкалы, - невозможность автоматической записи показаний, - передачи показаний на расстояние. Манометрические термометры - простые механические приборы прямого измерения, предназначенные для дистанционного измерения температуры газов, паров и жидкостей в стационарных условиях. Принцип действия приборов основан на свойстве газов и жидкостей изменять давление при изменении измеряемой температуры. Манометрические термометры отличаются сравнительной простотой конструкции и применения, возможностью дистанционного измерения температуры (передачи показаний на расстояние), возможностью автоматической записи показаний. Недостатки манометрических термометров: - относительно невысокая точность измерений, - небольшое расстояние дистанционной передачи показаний (не более 60 м), - трудность ремонта при разгерметизации измерительной системы. Термопреобразователь сопротивления (ТС) - термоприёмник, в котором в качестве термометрического свойства использовано изменение электрического сопротивления чувствительного элемента в зависимости от понижения или повышения его температуры, то есть посредством термометра сопротивления колебания температуры преобразуются в эквивалентное изменение электрического сопротивления проводника. Чувствительный элемент термопреобразователей Сопротивления изготавливают чаще всего из медной или платиновой проволоки, вследствие чего термометры делят на медные (ТСМ) и платиновые (ТСП), предназначенные для длительного измерения температуры в пределах от минус 50 до плюс 200 °С для медных; от минус 200 до плюс 1100 °С для платиновых. Термопреобразователь сопротивления в отличие от жидкостных стеклянных и манометрических термометров не является прибором показывающим температуру, а служит лишь датчиком. Термопреобразователи сопротивления работают с вторичными приборами - логометрами и мостами, измеряющими сопротивление термометра и показывающими соответствующую этому сопротивлению температуру среды. Основополагающие требования, обеспечивающие правильность выбора и эксплуатации термопреобразователей сопротивления: - соответствие измеряемой температуры пределам измерений термопреобразователя сопротивления; - допустимая погрешность измерений; - правильный выбор места установки термопреобразователя сопротивления; - соответствие прочности и материала арматуры условиям эксплуатации; - правильный выбор длины монтажной части термопреобразователя сопротивления. Длина монтажной части для термопреобразователей сопротивления: - с неподвижным штуцером (фланцем) должна определяться как расстояние от рабочего конца до опорной плоскости штуцера или фланца, - для термометров с подвижным штуцером (фланцем), а также для термометров без штуцера и фланца - как расстояние от рабочего конца до головки, а при отсутствии головки - как расстояние до места заделки выводных концов. Логометры - приборы, предназначенные для измерений температуры с помощью термометров сопротивления. Логометры построены по принципу сравнения сил токов в цепях термометра и постоянного сопротивления. Логометры наиболее целесообразно применять при измерении низких минусовых (от минус 100 °С) и невысоких плюсовых (до плюс 500 °С) температур. В данном случае они обладают большей надёжностью в сравнении с милливольтметрами. Логометры, выпускаемые серийно, имеют градусные шкалы, рассчитанные на подключение термометров сопротивления определённых типов. Также измерение температуры с помощью термометров сопротивления возможно цифровыми измерителями температуры. Термоэлектрические преобразователи (ТП) - термоприёмники, принцип действия которых основан на возникновении электродвижущей силы (э.д.с.) вцепи, составленной из разнородных проводников, при нарушении теплового равновесия. Величина термоэ.д.с. зависит от материала электродов и разности температур горячего и холодного спаев, называемых, соответственно, рабочим и свободным концом термопары. Рабочий конец термопары должен быть помещён в измеряемую среду, свободные концы присоединяют к вторичному прибору. Термопары работают в комплекте с пирометрическими милливольтметрами, потенциометрами и цифровыми приборами. Термопары, уступают термометрам сопротивления в точности, но имеют ряд преимуществ: они дёшевы, просты по устройству, надёжны в эксплуатации и значительно менее инерционны. Пирометрический милливольтметр - вторичный прибор, служащий для измерений величин т.э.д.с., создаваемой термоэлектрическим термометром. Пирометрический милливольтметром - это магнитоэлектрический милливольтметр, отградуированный при определённых условиях в градусах температуры. Пирометрические милливольтметры могут иметь разнообразные шкалы для всех стандартных градуировок термопар в пределах их применения вплоть до температур, допускаемых для кратковременных измерений. Шкалы могут начинаться как от 0°С, так и от других значений. Автоматические потенциометры - приборы служащие для измерений термоэ.д.с. компенсационным методом, без ручных манипуляций. Автоматические потенциометры предназначены для измерений, записи и регулирования температуры с повышенной точностью. Потенциометры работают в комплекте с термопарами и радиационными пирометрами стандартных градуировок. Могут работать и с другими датчиками, являющимися источниками э.д.с. или напряжения. В отличие от милливольтметров, потенциометры могут производить автоматическое измерение и запись показаний температуры в нескольких точках (1, 3, 6, 12 и 24) и имеют автоматическую компенсацию температуры холодных спаев термопар.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 171. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |