Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Горячий и холодный спай термопары

Горячий спай - дифференциальная термопара

Горячий спай - дифференциальная термопара

Cтраница 1

Горячий спай дифференциальной термопары при помощи металла Вуда припаян к дну канала. Вышеупомянутая вводная трубка захза-тывается лапкой штатива и позволяет погружать калориметр в ванну с энергично перемешиваемой жидкостью - водой, благодаря чему практически достигается условие - со, как при экспериментах с акалориметром.  [1]

Один горячий спай измерительной дифференциальной термопары окружен металлической сеткой и поэтому более инерционен к воздействию вспышки.  [2]

Изготовив описанный здесь бикалориметр и вложив внутрь него горячий спай дифференциальной термопары, в то время как другой ее спай находится в окружающей среде, имеющей постоянную температуру t, нагреем бикалориметр и будем наблюдать его регулярное охлаждение. Пусть при этом коэффициент теплоотдачи а от калориметра к среде известен.  [3]

Выше отмечалось, что в случаях, когда один из горячих спаев дифференциальной термопары находится не в центре тигля, такое положение отражается на записи.  [4]

Чем меньше будет снимаемая с этой термопары ТЭДС, тем больше возрастает температурная разность между горячими спаями дифференциальной термопары при неизменной ЭДС на нуль-приборе. Притом разность температур у горячих спаев будет непрерывно расти с общим повышением температуры. Это устройство позволяет при помощи делителя напряжения подобрать необходимое падение ТЭДС и полностью компенсировать замедление нагрева, вызванное потерей печью тепла в окружающее пространство. Приведенный ниже примерный расчет показывает характер изменения температурной разности на стенках печи при различных значениях сопротивлений на делителе.  [6]

Температуры жидкости на входе в теплообменник измеряются термопарами 4, 5, горячие спаи которых вместе с горячими спаями соответствующих дифференциальных термопар помещены в гильзы, расположенные во входных патрубках. Холодные спаи дифференциальных термопар помещены в другие гильзы, расположенные в соответствующих патрубках теплообменника.  [7]

Недостаток данного метода, заключающийся в том, что потеря тепла через наружные стенки печи приводит к некоторому замедлению нагрева, можно полностью устранить следующим образом. Горячий спай дифференциальной термопары, который помещается у спирали нагревателя.  [9]

В другой работе-6 В. П. Бутузов, Г. П. Шаховской и М. Г. Го-никберг описывают метод измерения температуры плавления металлов при сверхвысоких давлениях. Горячий спай дифференциальной термопары находится в тигле с исследуемым металлом, а холодный спай-в нижней части сосуда сверхвысокого давления вне печи, внутри катушки медного термометра сопротивления, который служит для измерения температуры холодного спая.  [10]

Оформление этого метода проще других ( рис. 38), ибо не требует никаких движущихся механических устройств. Горячие спаи контрольной дифференциальной термопары укрепляются: один - на внутренней стенке шамотного стакана, другой - на наружной стенке в непосредственной близости к спирали нагревателя. Термопара присоединяется к чувствительному контактному гальванометру или к зеркальному гальванометру с фотореле.  [12]

В данном случае второй горячий спай дифференциальной термопары помещается непосредственно в блок. Неизбежная при этом разница температур между исследуемым веществом во время нагрева но будет значительной при небольших навесках и скорости нагрева. Все преимущества дифференциальной записи при этом сохранятся, и исследователь гарантирован от возможных ошибок, вызванных случайным эффектом в эталоне.  [13]

Электроды / термопары ( рис. 3 - 18) проложены в металлической трубке 2, которая в месте выхода через стенку - внешней трубы закрепляется с помощью металлической пластинки 3 и затем опаивается для о-беспечения необходимой герметичности. Температура жидкости на входе в теплообменник измеряется термопарой 12, горячий спай которой вместе с горячими спаями дифференциальной термопары помещен в гильзу, располо - Wf / / f / fffnTiiiiiiuir / / ff / f ( t / ff женную во входном патрубке.  [14]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

5. Термопары | 8. Применение электрических сигналов | Часть1

5. Термопары

Термопары

Одним из наиболее интересных явлений, применяемых в области измерений, является эффект Зеебека. Этот эффект заключается в том, что воздействие разных температур на разные участки провода приводит к возникновению небольшого напряжения между его концами. Лучше всего данный эффект наблюдается на стыке двух разнородных металлических проводников, где каждый из металлов производит различное напряжение Зеебека по всей своей длине, в результате чего между двумя свободными концами проводов возникает некоторое напряжение. Большинство пар любых разнородных металлов будет производить измеримое напряжение при нагревании места их соединения. Некоторые комбинации металлов создают большее напряжение, а некоторые - меньшее.

Эффект Зеебека довольно линеен: напряжение, создаваемое при подогреве места соединения двух проводников, пропорционально температуре. Это означает, что температура в месте соединения проводов может быть определена путем измерения произведенного напряжения. Таким образом, эффект Зеебека предоставляет нам электрический метод измерения температуры.

Созданная для измерения температуры цепь, которая состоит только из двух разнородных металлических проводников, называется термоэлементом или термопарой. Для точного соотношения температуры/напряжения, термопары изготавливаются из высокочистых металлов (они являются линейными и максимально предсказуемыми).

Напряжения Зеебека довольно маленькие, всего несколько десятков милливольт для большинства температурных диапазонов. Это создает определенные трудности при их измерении. Кроме того, любое соединение разнородных металлов произведет температурно-зависимое напряжение, что так же создаст нам проблему при подключении термопары к вольтметру:

Второе соединение железо/медь, сформированное на верхнем проводе при подключении термопары к вольтметру, произведет температурно-зависимое напряжение, полярность которого будет противоположна полярности напряжения на измеряемом соединении. Это означает, что напряжение между медными проводами вольтметра будет функцией разницы температур двух соединений, а не температуры одного, измеряемого соединения. Даже для термопар, в которых медь не является одним из разнородных металлов, комбинация двух металлов, подсоединенных к медным проводам измерительного прибора сформирует соединение, эквивалентное измеряемому:

Соединения разнородных проводов, которые не являются измеряемыми, называются "холодными спаями". При использовании одной термопары, возникновение как минимум одного холодного спая неизбежно. В некоторых случаях возникает необходимость измерения разницы температур между двумя различными точками, и это неотъемлемое свойство термопар может быть использовано для построения простой измерительной системы:

Однако, в большинстве случаев температура измеряется только в одной точке, а следовательно, второе соединение становится обузой.

Компенсация напряжения, генерируемого холодным спаем, выполняется специальной схемой, которая измеряет температуру спая и производит соответствующее компенсирующее напряжение. Вполне резонно, что вы зададитесь вопросом: "Если мы должны прибегнуть еще к какой то форме измерения температуры для преодоления особенностей термопар, то зачем мы вообще используем термопары для измерения температур? Почему-бы не использовать другой способ, который сделает ту-же самую работу?". Ответ на этот вопрос прост: другие способы измерения температуры не такие надежные и универсальные, как термопары, но зато они могут использоваться для измерения температуры холодного спая в щадящих условиях. Например, термопара может быть установлена в дымоход доменной печи сталелитейного завода, температура в котором достигает 1800 градусов по фаренгейту, в то время как спай может располагаться в сотне метров от нее и иметь температуру окружающей среды, которая измеряется устройством, не способным работать в условиях агрессивной атмосферы печи.

Напряжение, произведенное термопарой, напрямую зависит от температуры. Сила тока в цепи термопары прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (I = U/R). Иными словами, зависимость напряжения Зеебека от температуры фиксирована, в то время, как зависимость силы тока от температуры переменна, и зависит от полного сопротивления цепи. Если сопротивление проводов термопары очень мало, то она способна произвести ток свыше сотни ампер!

Вольтметр, используемый для измерения напряжения, создаваемого термопарой, должен иметь очень высокое внутреннее сопротивление. Это позволит избежать ошибок, вызванных падением напряжения вдоль проводов термопары. Проблема падения напряжения  в данном случае имеет большое значение, так как приходится работать с напряжением всего несколько милливольт. Мы не можем позволить себе потери даже одного милливольта в проводах, чтобы не вызвать серьезных ошибок при измерении температуры.

В идеале, ток забираемый вольтметром у цепи с термопарой должен быть нулевым. На ранних этапах это достигалось применением потенциометрических инструментов. Более современные приборы, для минимизации отбираемого у цепи тока, используют схемы полупроводниковых усилителей.

Термопары, изготовленные из толстых проводов (для обеспечения низкого сопротивления), и соединенные между собой определенным способом, можно использовать не только для измерения температуры. Если несколько термопар соединить последовательно, чередуя горячие и холодные температуры на каждом из соединений, то можно получить термоэлектрическую батарею, которая будет производить значительное количество напряжения и тока:

При одинаковой температуре, напряжения на всех термопарах будут одинаковы, а так как термопары слева имеют полярность, противоположную термопарам справа, то их напряжения взаимокомпенсируются, и выходное напряжение будет равно нулю. Однако, если набор термопар слева нагреть, а набор справа - охладить, то напряжение каждой левой термопары будет больше напряжения каждой правой, в результате чего общее напряжение будет равно сумме всех дифференциалов напряжений. Именно так и работает термоэлектрическая батарея. Интересным является еще одно термоэлектрическое явление, обратное эффекту Зеебека, при котором происходит выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока в месте соединения двух разнородных проводников. Величина выделяемого тепла и его знак зависят от вида контактирующих веществ, направления и силы протекающего электрического тока. Такое термоэлектрическое явление называется эффектом Пельтье.

Еще одним применением термопар является измерение средней температуры между несколькими местами размещения датчиков. Чтобы реализовать это, нужно соединить несколько термопар параллельно дуг другу:

Такой способ подключения термопар применяется для сигнализации перегрева в одной из точек объекта (с большим числом термопар, установленных в разных его местах), а также для нахождения среднего арифметического значения температур в ряде точек. Параллельное соеди­нение может быть использовано для однотипных термопар с близкими термоэлектрическими характеристиками. При равенстве температур на рабочих концах всех термопар выходной сигнал системы будет соответствовать некоторому среднему значению напряжения всех термопар. Если сопротивления всех термопар одинаковы, то при местном перегреве напряжение одной из термопар возрастает на величину ∆U, а выходной сигнал всей системы возрастает на величину ∆U/n вследствие шунтирования данной термопары всеми остальными n термопарами системы.

К сожалению, точность усреднения потенциалов напряжений термопар зависит от длины их проводов. Если термопары расположены в разных местах, то длина их проводов вряд-ли будет одинаковой. Термопары с наибольшей длиной провода от точки измерения до точки параллельного соединения имеют наибольшее сопротивление, а следовательно, оказывают меньшее влияние на среднее напряжение.

Чтобы компенсировать это, и сделать сопротивления проводов более равными,  к каждой из параллельных ветвей цепи добавляются дополнительные резисторы. Допускается устанавливать резисторы с одинаковыми значениями сопротивлений, но эти значения должны быть значительно выше сопротивлений проводов термопар, чтобы влияние последних на общее сопротивление было минимальным:

Поскольку термопары производят очень низкое напряжение, крайне важно, чтобы соединения проводов были чистыми и прочными. Кроме того, холодные спаи должны располагаться вблизи измерительного прибора, чтобы удостовериться, что прибор может точно компенсировать их температуру. Несмотря на эти, казалось бы жесткие требования, термопары остаются одним из самых надежных и популярных методов измерения температуры и в настоящее время.

www.radiomexanik.spb.ru

Температура - горячий спай - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Температура - горячий спай

Cтраница 4

В термопаре рубнднй - платина рубидий проявляет отрицательную валентность по отношению к платине при температуре горячего спая 173 16 К.  [46]

Если холодные спаи держать при температуре льда Г0 0 С, то ТЭДС пропорциональна температуре горячего спая Т по шкале Цельсия. В данной работе роль холодных спаев выполняют контакты проводов термопары с клеммами измерительного прибора ( потенциометра), которые имеют комнатную температуру. Поэтому определение температуры сводится к следующему.  [47]

Принудительный режим охлаждения имеет место, когда температура объекта, от которого отводится тепло, выше температуры горячих спаев термобатареи В этом режиме батарея работает как термогенератор.  [48]

Влияние длительности включения проявляется в основном у термопреобразователей на токи свыше 1 а из-за изменения разности температур горячего спая и холодных концов термопары по мере прогрева измеряемым током подводящих колодок.  [49]

При постоянстве температуры холодного спая и равенстве температур нейтральных спаев термо - ЭДС будет зависеть только от температуры горячего спая. Таким образом, введение третьего проводника в цепь термоэлектрического преобразователя не изменяет результирующей термо - ЭДС при условии равенства температур в местах подключения третьего проводника.  [51]

Различным типам генераторов соответствует разный уровень величины т.г. Она зависит от типа термобатарей ( в первую очередь от температуры горячих спаев), от типа горелочного устройства и от конструкции генератора в целом.  [52]

Как указывалось выше, температура на холодном спае термоэлемента при оптимальном токе и отсутствии тепловой нагрузки зависит от температуры горячих спаев и величины z используемого вещества. В теллуриде висмута, который пока является лучшим материалом для охлаждающих термоэлементов, с понижением температуры уменьшается значение z, что в свою очередь влечет за собой уменьшение перепада температур, обеспечиваемого термоэлементом. I, § 2), при температуре горячих спаев в - 120 С перепад температур на термоэлементе практически равен нулю. В связи с этим в последние годы в литературе широко обсуждается вопрос о возможности практического использования некоторых термогальваномагнитных эффектов для целей глубокого понижения температуры.  [53]

Следует отметить, что приведенные зависимости относятся к термоэлементам, у которых 22.5 10 - 3 градл1 и температура горячего спая равна 25 С.  [55]

Из выражения ( 1 - 25) следует, что величина максимальной разности температур между спаями термобатареи при фиксированной температуре горячего спая зависит только от параметра термоэлектрической добротности Z. Поэтому величина Ав акс может служить количественной характеристикой полупроводникового вещества, применяемого для изготовления термобатарей.  [56]

Объясняется это тем, что с увеличением частоты вследствие поверхностного эффекта повышается сопротивление нагревателя, а следовательно, изменяется температура горячего спая термопары.  [57]

Из выражения ( 1 - 25) следует, что величин а максимальной разности температур между спаями термобатареи при фиксированной температуре горячего спая зависит только от параметра термоэлектрической добротности Z. Поэтому величина Дв макс может служить количественной характеристикой полупроводникового вещества, применяемого Для изготовления термобатарей.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

• 
  Природный газ это вещество жидкое или газообразное
• 
  Моэк 6 филиал предприятие 4
• 
  Диодные светильники для производственных помещений
• 
  Сип 2 сечения
• 
  Щит аварийного освещения
• 
  Электросчетчик трехфазный как подключить
• 
  Магнитное поле его свойства и характеристики
• 
  Какая мощность электричества нужна для загородного дома
• 
  Маркировка пленочных конденсаторов расшифровка
• 
  Можно ли пить воду из под крана в москве
• 
  Аппараты плазменной резки и сварки