Өлшеудің техникалық ҚҰралдары

жүктеу 1,71 Mb.

бет	7/42
Дата	23.09.2022
өлшемі	1,71 Mb.
	#39377

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 42

лшеуді техникалы ралдары

Е_АВ(t, t_о) = е_АВ(t) - е_АВ(t_о) . (1.8)

(1.8) теңдігінен (1.7) шегереміз, сонда:

0
^{ЕАВ(t, tо) =}^ЕАВ(t, t ^' )
⁺^ЕАВ(t ^' , t
) , (1.9)

0

0

0

0
^{мұндағы}^ЕАВ(t ^' , t ⁾^-^ТЭТ^бос^{шектерінің}^{температурасына}^түзету^.

0

t

0
Егер t ^' > t_о=0 болса,сол түзетуді өлшенген аспап мəндеріне қосады, егер ^'
<t_о=0 болса, түзетуді аспапта көрсетілген мəнінен алып тастайды.
Сонымен, градуирлеу кестесінен алынғанЕ_АВ(t, t_о) мəні бойынша ізделетін t
жұмыс температурасын анықтайды.
Бұл процесте тузету шамасы өзгермес үшін мыс сымдарымен бос ұштарының қосылған жерлері температураның тұрақтылығын қамтитын арнайы құрылғыға орнатылуы қажет, яғни бос ұштары термостаттауға жатады:
а) t_о = 0^о→ бос ұштар еріген мұзы бар Дьюар ыдысындағы майы бар түтікке салынады;
б) t_о ≠ 0^о→бос ұштар жайавтоматтыбиметалдық термореттегішпен жабдықталған арнайы түтіктерге орналастырылады. Əдетте t_о= 50^оС ұсталынады.

Температураны компенсациялайтын құрылғысы (ТК).

ТК құрылғысы оның бос ұштар температурасының градуирлеу t_о= 0^оСтемпературасынан ауытқуынан пайда болатын термоэлектрлік термометрдің термоЭҚК-ің өзгерісін автоматты компенсациялауға негізделген. ТК құрылғысы көпірлік сұлба болып табылады (1.3 сурет).

R₁, R₂, R₃ – манганиндік резисторлар;
R_м - мыс резисторы;
ӨА – өлшеу аспабы.
t_o = 0^оС болғанда, көпір тепе-теңдікте болады, яғни диагонал кернеуі U_cd = 0 мВ.

сурет – ТК құрылғы Көпірдің тепе-теңдік шарты:

R₁·R₃=R₂·R_м,
осыдан:

Егер де t_o> 0 =
R_м = (R₁· R₃)/ R₂.

0
t ^' , R_м-ның мəні өседі, сол кезде түзетуге қажет жеткіліксіз

0
термоЭҚК-ін компенсациялайтын U_cdпайда болады (1.3 сурет), яғни U_cd = Е_АВ( t ^' ,
t_о). Онда өлшеу аспаптың кірісінде келесі орындалады:

0
Е_АВ(t, t_о) = Е_АВ(t, t ^' ) + U_cd.

ТК құрылғысының қателігі t_o = (0–50)^оС аралығында ±3 ^оС-қа тең болады.

Ұзартатын термоэлектрод сымдары.

Өлшеніп жатқан объект температурасының ТЭТ-ің бос ұштарына жəне оларға жалғанатын екінші ретті өлшегіш құрылғыларына əсер етуін жоққа шығару үшін оларды айнымалы температура аймағынан жою керек. ТЭТ термоэлектродтарын өздерін ұзартпай, термоэлектродты немесе компенсациялық деп аталатын арнайы ұзартқыш сымдары арқылы ұзартуға болады (1.4 сурет).

t₁ _F
t
_t₁D
t_o _С
ӨА
_t_oС

сурет – F жəне D ұзартқыш сымдары бар ТЭТ сұлбасы Осы жүйедегі термоЭҚК:

Е = е_АВ(t) + е_ВD(t₁) + е_DC(t_o) + е_CF(t_o) + е_FA(t₁). (1.10)

Егер барлық дəнекерлеуіштер температурасы t₁тең болса, онда (1.10) өрнегі келесі түрде жазылады:

0= е_АВ(t₁) + е_ВD(t₁) + е_DC(t₁) + е_CF(t₁) + е_FA(t₁). 1.11)

(1.10) өрнегінен (1.11) шегереміз:

Е – 0 = [е_АВ(t) - е_АВ(t₁)] + [е_DF(t_o) - е_DF(t₁)] =
=Е_АВ(t, t₁) + [е_FD(t₁) - е_FD(t_o)] =
= Е_АВ(t, t₁) + Е_FD(t₁, t_o).

Егер АВ термометрдің жəне FD термоэлектродты сымдардан құралған жұптың термоэлектрлік сипаттамаларыt_o = 0^оС-дан t₁=100^оС-ға дейінгі температура аралығында бірдей болса, онда:

Е_АВ(t₁,t_o) = Е_FD(t₁, t_o). (1.12)

Онда
Е = Е_АВ(t, t₁) + Е_АВ(t₁, t_o) = Е_АВ(t, t_о).

Сонымен, (1.12)-ге сəйкес таңдалынған термоэлектрод сымдарын ТЭТ тізбегіне еңгізу, тізбекте паразиттiк термоЭҚК-ін құрмайды, сондықтан өлшеу нəтижесін бұрмаламайды. Сонымен бірге, А жəне В термоэлектродтардың F жəне D ұзартатын сымдарымен қосылу жерлерінің температуралары бірдей болуы керек, ал 0 мен 100 ^оС интервалында бұл температураның абсолюттi мəнi роль атқармайды.

Сериялы шығарылатын ТЭТ-тар мен қолданылатын ұзартатын термоэлектрод сымдардың негiзгi сипаттамалары 1.3 кестеде берiлген.

кесте – Негiзгi стандартты ұзартатын термоэлектрод сымдардың техникалық сипаттамалары

ТЭТ типі	Ұзартатынтермоэлектрод өткiзгiштерi			Қателік, мВ
ТЭТ типі	Белгілеу	Оң	Теріс	Қателік, мВ
ТХК	ХК	Хромель	Копель	 0,20
ТХА	М	Мыс	Константан	 0,15
ТПП	ПП	Мыс	ТП қоспасы (99.4% Cu+0.6%Ni)	 0,03

Кей жағдайда 1.3-кестеде көрcетiлген басқа ТХА-ларға хромель жəне алюмель жіптері бар термоэлектрод сымдарын қолданады. ТВР жəне ТПР үшін

жіптері мыс немесе мыс-никель (98,2%Cu+1.8%Ni) қорытпалардан жасалған ұзарту термоэлектрод сымдарын қолданады.

ТЭТ-тың тізбегіне өлшегiш аспабын қосу.

ТЭТ-тың термоЭҚК-ін өлшеу үшін оның тізбегіне келесі сұлбалардың бiреуi бойынша өлшеу аспабын (ӨА) қосу керек (1.5 сурет).

_А) ӨА
С _С
2
2 t_o В

Б)
А ³t₁
В
^Ө С С

1 t
1.5 сурет – ТЭТ- тың тізбегіне өлшеу аспапты қосудың сұлбалары

Екi сұлбаныда өлшегiш аспапты тізбекке С өткiзгiш арқылы қосу деп қарастыруға болады.

Бірінші сұлбада (1.5, А сурет) ТЭТ-те бiр жұмыс дəнекерлеуіші - 1 жəне екi бос - 2, 3 дəнекерлеуіштер бар. Мұндай тұйық контурдың термоЭҚК-ші келесіге тең:

𝐸_𝐴𝐵𝐶 𝑡₀, 𝑡₀, 𝑡₀ = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡₀ + 𝑒_𝐵𝐶 𝑡₀ + 𝑒_𝐶𝐴 𝑡₀ (1.13)
Егер 𝑡 = 𝑡_! болса (дəнекерлеуіштер температуралары бірдей), онда:

𝐸_𝐴𝐵𝐶 𝑡₀, 𝑡₀, 𝑡₀ = 0 = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡₀ + 𝑒_𝐵𝐶 𝑡₀ + 𝑒_𝐶𝐴 𝑡₀ , (1.14)

себебі
сонымен

𝑒_𝐵𝐶𝑡₀+ 𝑒_𝐶𝐴𝑡₀= 𝑒_𝐴𝐵𝑡₀,

𝐸_𝐴𝐵𝐶 𝑡₀, 𝑡₀, 𝑡₀ = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡 + 𝑒_𝐴𝐵 𝑡₀ = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡 − 𝑒_𝐴𝐵 𝑡₀ . (1.15)

(1.15 ) теңдеу – 1.5,А) сурет үшін ТЭТ-ің негiзгi теңдеуі.

Екiншi сұлбада (1.5,Б сурет) жұмыс дəнекерлеуіш – 1, бос дəнекерлеуіш - 2, екі нейтрал – 3,4. 3 жəне 4 шеттерінің температуралары бірдей t₁болуы керек. Тұрақты t₁ температурада:

𝐸_𝐴𝐵𝐶 𝑡, 𝑡₁, 𝑡₀ = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡 + 𝑒_𝐵𝐶 𝑡₁ + 𝑒_𝐶𝐵 𝑡₁ + 𝑒_𝐵𝐴 𝑡₀ , (1.16)
𝑒_𝐵_𝐶 𝑡_! = −𝑒_𝐶_𝐵 𝑡_! жəне 𝑒_𝐵_𝐴 𝑡_! = −𝑒_𝐴_𝐵 𝑡_! болғандықтан, келесіні аламыз:

𝐸_𝐴𝐵𝐶 𝑡, 𝑡₁, 𝑡₀ = 𝑒_𝐴𝐵 𝑡 + 𝑒_𝐴𝐵 𝑡₀ (1.17)

(1.17 ) теңдеу –1.5, Б) сурет үшін ТЭТ-ің негiзгi теңдеуі.
Сонымен, ӨА-ын ТЭТ тізбегіне қосу сұлбалары əртүрлі болса да, егер де А жəне В термоэлектродтар бірдей, сонымен бірге жұмыс жəне бос шеттерінің температуралары бірдей болса, термоэлектр термометрмен жасалатын термоЭҚК
-і екі жағдайдада бірдей болады.
Жоғарыда көрсетiлгендей, егер өткiзгiш шеттерінің температуралары бiрдей болса, оның тізбегіне жаңа С өткiзгiштi орнату себебінен термометрдiң термоЭҚК-і өзгермейді.

Қалыпты термоэлектрод.

Əртекті термоэлектродтардың əртүрлі жұптарынан құрастырылған ТЭТ қасиеттерін бағалау үшін, қалыпты деп аталатын термоэлектродтың біреуімен жұпталған термоэлектродтың термоЭҚК-ін білу жеткілікті. Қалыпты термоэлектрод ретінде стандарт таза платинадан жасалған термоэлектродты ұсынады.
Егер де платина П термоэлектродпен жұпталғанəртүрлі А, В, С, …, N термоэлектрод материалдарының термоЭҚК-рі белгілі болса, онда Вольт заңдылығы негізінде жұмыс жəне бос шеттерінің белгілі температуралары үшін осы термоэлектродтардың кезкелген өзара комбинацияларының термоЭҚК-ін анықтауға болады.
Жұмыс дəнекерлеуіштің температурасы t_о жəне бос шеттерінің температурасы - t_o^о болғанда екі А жəне В өткізгіштердің платина П термоэлектродқа қатысты термоЭҚК-і белгілі болсын: А термоэлектрод

қалыптымен жұптасып Е_АП(t,tо) құрайды, жұптасып Е_ВП(t, tо) құрайды. Осы ТЭТ-тер үшiн негiзгi теңдеулер: Е_АП(t,t₀)=e_AП(t) - e_AП(t₀)	ал	В	термоэлектрод	қалыптымен (1.18)
жəне
Е_BП(t,t₀)=e_BП(t) – e_BП(t₀). (1.18) өрнектен (1.19) өрнекті аламыз:				(1.19)

Е_АП(t, t_о) - Е_ВП(t, t_о) = [е_АП(t) - е_ВП(t)] – [е_AП(t_о) - е_ВП(t_о)] =
= [е_АП(t) + е_ПВ(t)] – [е_AП(t_о) + е_ПВ(t_о)] = е_АВ(t) - е_АВ(t_о) = Е_АВ(t, t_о).

Осыдан

Е_АB(t,t₀)=Е_AП(t,t₀) – Е_BП(t,t₀). (1.20)
(1.20) өрнектен келесіні айтуға болады: егер үшінші – Қ қалыптымен жұпталған екi А жəне В өткiзгiштердің термоЭҚК-рі белгілі болса, онда А жəне В термоэлектродтармен құрылған ТЭТ-ің термоЭҚК-ін есептеу жолмен анықтауға болады.
(1.20 ) формуладағы Е_АВ(t, t_о) оң мəні А термоэлектродтың В-мен жұптасып, оң термоэлектрод болатынын анықтайды, ал, Е_АВ(t, t_о) терiс мəні А термоэлектродтың терiс болатынын анықтайды.
t=100^оС жəне t=0^оС болғанда платинамен жұптасқан əртүрлі материалдардың термоЭҚК-ін анықтамалық əдебиеттен табуға болады.
Əртүрлі материалдардың термоЭҚК-ін анықтаудың қарастырылған əдісі ТЭТ-ы асыл емес термоэлектрод материалдардан жинақтауда қолданылады.

жүктеу 1,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 42