Jak mierzyć temperaturę za pomocą termometru termoelektrycznego
Podczas pomiaru temperatury strumienia powietrza lub cieczy termometrem termoelektrycznym (przyrządem do pomiaru temperatury, którego częścią odbiorczą jest termoelement), jego element czuły (punkt połączenia) ustawia się prostopadle do strumienia lub pod kątem do niego (do strumień).
Złącze robocze termopary powinno znajdować się korzystnie na osi przepływu. Jeśli termoelement jest zainstalowany w komorze z urządzeniami procesowymi lub kanałem powietrznym, wystająca część musi mieć co najmniej 20 mm. Jeżeli termoelement jest montowany poziomo, jego wystająca część musi być dłuższa niż 500 mm.
Przed zainstalowaniem termopary dysze lub wnęki są przyspawane do ścian sprzętu przetwarzającego, które służą do instalowania termometrów.
Wolne końce termopary za pomocą przewodów łączących są podłączone do urządzenia pomiarowego przez listwę zaciskową.Suma rezystancji przewodów łączących i termopary musi być mniejsza niż wartość wskazana na skali miliwoltomierza.
Jeśli ten warunek nie jest spełniony, do regulacji rezystancji służy dodatkowy rezystor (cewka).
Jedną z cech pracy z termometrami termoelektrycznymi jest to, że w celu zmniejszenia błędu pomiaru konieczne jest zapewnienie stałości temperatury na swobodnych końcach.
Ponieważ temperatura w obszarze, w którym znajduje się głowica, może się wahać, to za pomocą specjalnych drutów kompensacyjnych, które mają właściwości zbliżone do termoelementów termoparowych, te wolne końce mają tendencję do oddalania się od obiektu w strefie stałej temperatury do urządzenie drugorzędne. Jednak przy znacznej długości linii łączącej nie zawsze jest to możliwe.
W takim przypadku przewody kompensacyjne doprowadza się do strefy stałej temperatury, a następnie układa się miedziane przewody łączące.
Produkowane są druty kompensacyjne o długości od 20 do 50 m typu PVK, PKVG, PKVP (Tair = 40 — 60 ° C), PCL, GKLE (Tair <80 ° С suche pomieszczenia), KPZh (Tair> 100 ° C) i itp. Ponadto przewody o zwiększonej elastyczności PKVG i PKVP mogą być stosowane na obiektach ruchomych.
Do automatycznej kompensacji temperatury w obwodach stosuje się puszki typu KT-54, które stanowią mostek niezrównoważony zasilany ze źródła prądu stałego.
Gdy temperatura otoczenia odbiega od 20°C, równowaga mostka zostaje zakłócona.Wartość różnicy potencjałów na przekątnej mostka jest zawsze równa zmianie emf termopary, ale ze znakiem przeciwnym; kompensując w ten sposób błąd pomiaru temperatury.
W przypadku korzystania ze skrzynki KT-54 przed pomiarem przy wyłączonym urządzeniu należy za pomocą korektora ustawić wskazówkę na zero. Podczas podłączania urządzeń pomiarowych należy zwrócić uwagę na biegunowość. Biegunowość termoelektrod jest wskazana na termoparze.
Ryż. 1. Schemat termometru termoelektrycznego ze skrzynką kompensacyjną typu KT-54
Do kalibracji termometrów termoelektrycznych skrzynki kompensacyjne wyposażone są w wymienne rezystory dodatkowe, których parametry podane są w karcie technicznej skrzynki.
Podczas długotrwałej eksploatacji termometrów termoelektrycznych konieczne jest ich okresowe sprawdzanie według wykresów i specjalnych tabel kalibracyjnych.
Termometry termoelektryczne są wygodne do pomiaru wysokich temperatur iw trudno dostępnych miejscach.
Wygodne jest stosowanie termopar, gdy konieczna jest znajomość różnicy temperatur między dwoma punktami, w jednym z których umieszczona jest jedna termopara, aw drugim - druga termopara. W tym przypadku termopary są włączane przeciwnie, a następnie urządzenie pomiarowe mierzy różnicę termo-EMF et1 — et1 = de, która jest proporcjonalna do różnicy temperatur. Skalę takiego urządzenia pomiarowego można skalibrować bezpośrednio w stopniach.
Ryż. 2. Schematy włączania przetworników termoelektrycznych (termoelementów): a — przy pomiarze różnicy temperatur między dwoma punktami, b — przy pomiarze średniej temperatury kilku punktów.
Zaleca się stosowanie termopar przy pomiarze średniej temperatury kilku punktów. W tym przypadku punkty połączenia termopar są umieszczone w punktach pomiarowych, termopary są połączone ze sobą równolegle (ryc. 2, b). Miernik w tym przypadku pokazuje średnią wartość termo-EMF, która z kolei jest proporcjonalna do średniej temperatury kilku punktów.