Термометры сопротивления - Измерительные приборы технологических агрегатов металлургической промышленности
В 1821 г. немецкий физик Томас И. Зеебек (1770-1831) открыл термоэлектрический эффект (названный его именем) и положил начало использованию термопар для измерения температуры. Он же обнаружил, что разные участки солнечного спектра имеют разную температуру. В том же году английский химик и физик, основатель электрохимии Гемфри Дэви (1778-1829) обнаружил, что металлы имеют положительный температурный эффект электрического сопротивления, а платина более других подходит для измерения температуры. Французский физик, автор многих книг и 529 научных публикаций Антуан Сезар Беккерель (1788-1878), известный своими трудами по термоэлектричеству, создал термопары для измерения температуры почвы, воздуха, животных и растений. В 1826 г. Беккерель впервые использовал термопару платина-палладий и с ее помощью в 1835 г. вместе с сотрудником Бреше измерил температуру различных частей человеческого тела.
Термометр сопротивления - электронный прибор, предназначенный для измерения температуры. Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры. При применении полупроводниковых материалов его обычно называют термосопротивлением, терморезистором или термистором.
Металлический термометр сопротивления - Представляет собой резистор, выполненный из металлической проволоки или пленки и имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры. Наиболее распространенный тип термометров сопротивления - платиновые термометры. Это объясняется тем, что платина имеет стабильную и хорошо изученную зависимость сопротивления от температуры и высокую стойкость к окислению, что обеспечивает их высокую воспроизводимость. Эталонные термометры изготавливаются из платины высокой чистоты с температурным коэффициентом 0,003925. В качестве рабочих средств измерений применяются также медные и никелевые термометры. Действующий стандарт на технические требования к рабочим термометрам сопротивления: ГОСТ 6651-2009 (Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний). В стандарте приведены диапазоны, классы допуска, таблицы НСХ и стандартные зависимости сопротивление-температура. Стандарт соответствует международному стандарту МЭК 60751 (2008). В стандарте отказались от нормирования номинальных сопротивлений при нормальных условиях. Начальное сопротивление изготовленного терморезистора может быть любым. Промышленные платиновые термометры сопротивления в большинстве случаев считаются имеющими стандартную зависимость сопротивление-температура (НСХ), что обусловливает погрешность не более 0,1 °C (класс АА при 0 °C). Термометры сопротивления, изготовленные в виде напыленной на подложку пленки, отличаются повышенной вибропрочностью, но меньшим диапазоном рабочих температур. Максимальный диапазон, в котором установлены классы допуска платиновых термометров для проволочных чувствительных элементов, составляет 660 °C (класс С), для пленочных -- 600 °C (класс С).
Термистор - полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Для термисторов характерны большой температурный коэффициент сопротивления, простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени. Они могут иметь весьма малые размеры, что существенно для измерений температуры малых объектов. Обычно термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, в отличие от металлов.
Применение термометров сопротивления:
Термометры сопротивления используются, как правило, для измерения температуры в среде в диапазоне от -263 °C до +1000 °C. Важно, чтобы конструкция такого термистора была чувствительной и стабильной, чего будет достаточно для проведения замеров необходимой точности в определенном диапазоне температур при определенных условиях использования термометра (к примеру, благоприятные условия или неблагоприятные, такие как вибрации, агрессивные среды и т. п.).
Как правило, терморезисторы работают вместе с логометрами, потенциометрами и измерительными мостами. От точности работы этих вспомогательных приборов зависит точность показаний термометра сопротивления. Существуют также и различные виды таких термометров: поверхностные, ввинчивающиеся, вставные, с присоединительными проводами и байонетными соединениями.
Преимущества термометров сопротивления:
- - Высокая точность измерений (обычно лучше ±1 °C), может доходить до 0,13 тысячных °C (0,00013). - Возможность исключения влияния изменения сопротивления линий связи на результат измерения при использовании 3- или 4-проводной схемы измерений. - Практически линейная характеристика.
Недостатки термометров сопротивления:
- - Относительно малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами) - Дороговизна (в сравнении с термопарами из неблагородных металлов, для платиновых термометров сопротивления типа ТСП). - Требуется дополнительный источник питания для задания тока через датчик.
В металлургической практике для измерения температур до 6500С применяются термометры сопротивления (ТС), принцип действия которых основан на использовании зависимости электрического сопротивления вещества от температуры. Зная данную зависимость, по изменению величины сопротивления термометра судят о температуре среды, в которую он погружен. Выходным параметром устройства является электрическая величина, которая может быть измерена с весьма высокой точностью (до 0.020С), передана на большие расстояния и непосредственно использована в системах автоматического контроля и регулирования.
В качестве материалов для изготовления чувствительных элементов ТС используются чистые металлы: платина, медь, никель, железо и полупроводники.
Изменение электросопротивления данного материала при изменении температуры характеризуется температурным коэффициентом сопротивления, который вычисляется по формуле:
Термометр стеклянный сопротивление температура
Б=
Где t - температура материала,?;
и - электросопротивление соответственно при 0 ? и температуре t, Ом.
Сопротивление полупроводников с увеличением температуры резко уменьшается, т. е. они имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления практически на порядок больше, чем у металлов. Полупроводниковые термометры сопротивления (ТСПП) в основном применяются для измерения низких температур (1.5 400 К).
Достоинствами ТСПП являются небольшие габариты, малая инерционность, высокий коэффициент б. Однако они имеют и существенные недостатки:
- нелинейный характер зависимости сопротивления от температуры; - отсутствие воспроизводимости состава и градуировочной характеристики, что исключает взаимозаменяемость отдельных ТС данного типа. Это приводит к выпуску ТСПП с индивидуальной градуировкой.
Похожие статьи
-
Действие манометрических термометров основано на использовании зависимости давления вещества при постоянном объеме от температуры. Замкнутая...
-
Пирометры - Измерительные приборы технологических агрегатов металлургической промышленности
Пирометр -- прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения...
-
Жидкостные стеклянные термометры - самые старые устройства для измерения температуры. Жидкостные стеклянные термометры - используют термометрическое...
-
Введение - Измерительные приборы технологических агрегатов металлургической промышленности
Высокопроизводительная, экономичная и безопасная работа технологических агрегатов металлургической промышленности требует применения современных методов...
-
Классификация средств измерения температуры Классификация приборов для измерения температуры по принципу действия изображена на рисунке 3.3. Рисунок 3.3...
-
, (1) Где - длина жидкой фазы, м; - время разливки, мин; - скорость разливки, м/мин; Где - время, необходимое для полного затвердевания слитка; K = 24-26...
-
Для измерения температуры растворов выбираем термометры сопротивления Pt100 двух типов, отличающихся глубиной монтажной части. На трубопроводах с...
-
Электрические печи, Печи сопротивления. - Технологическое оборудование литейных цехов
Печи сопротивления. Тигельные электропечи сопротивления используют для плавки алюминиевых сплавов, масса получаемого сплава до 250 кг. Эти печи применяют...
-
Pointek ULS 200 - это бесконтактный ультразвуковой сигнализатор уровня с двумя точками переключения для регистрации уровня сыпучих веществ, жидкостей и...
-
В оптических цифровых показывающих приборах представление цифросуществляется при помощи диапозитивов (проекционные цифровые показывающие приборы) или в...
-
Регистраторы - Комплекты измерительных приборов, приспособлений и инструментов
ТОЧЕЧНЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ. В точечных регистраторах свободно подвешенная стрелка (задающая душка) периодически прижимается к красящей ленте, установленной...
-
Описание технологической линии - Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности
Выпускают сливки пастеризованные, стерилизованные, взбитые, а также сливочные напитки. Пастеризованные сливки выпускают с массовой долей жира 10, 20 и 35...
-
В гомогенизаторах измельчение происходит в результате течения продукта под большим давлением через узкие кольцевые щели. Схемы конструкций...
-
Введение - Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности
Гомогенизацией называется механический процесс разделения частиц вещества на части с очень малыми размерами (100-200 мкм и меньше) частиц с целью...
-
Методы измерений технологических параметров - Измерительное оборудование
Метод непосредственной оценки -- метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. Метод...
-
Резанье металлов - это обработка путем снятия стружки. В процессе обработки рабочее движение сообщаемое заготовке и режущему инструменту обеспечивает...
-
Применение лазерного луча в промышленности и технике - Лазеры
Оптические квантовые генераторы и их излучение нашли применение во многих отраслях промышленности. Так, например, в индустрии наблюдается применение...
-
Таблица 4.1 - Метрологическое обеспечение производства хлеба и хлебобулочных изделий Стадии технологического процесса требующих контроля измерений...
-
Технологический процесс прокатки - Прокат и его производство
Исходным продуктом для прокатки могут служить квадратные, прямоугольные или многогранные слитки, прессованные плиты или кованые заготовки. Процесс...
-
Технологические особенности получения и применения пластмасс
1. Общие сведения о пластмассе Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные...
-
Лампа накаливания электрическая, источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания...
-
Выбор и описание датчиков и регуляторов, Потенциометр - Технологический процесс сушильного барабана
Потенциометр Датчики активного сопротивления чаще всего встречаются в виде реостатов, полупроводниковых и проволочных преобразований. В качестве...
-
Алюминиевые сплавы. - Технологическое оборудование литейных цехов
В зависимости от видов сырья, масштабов и специфики производства для плавки алюминиевых сплавов применяют в основном тигельные, отражательные и...
-
Для резины, как и для всех полимерных материалов, характерна зависимость деформационных свойств от температуры. При повышении температуры динамический...
-
Для установки на рабочих местах термопреобразователей сопротивления используют закладные конструкции. Монтаж термопреобразователей сопротивления...
-
Определение диаметра и толщины стенки трубопровода - Технологический расчет нефтепровода
Ориентировочное значение внутреннего диаметра вычисляется по формуле: Где - рекомендуемая ориентировочная скорость перекачки в зависимости от плановой...
-
Классификация плавильных печей - Технологическое оборудование литейных цехов
По виду используемой для плавки сплавов энергии плавильные печи подразделяют на пламенные и электрические. Пламенные печи (рис.3) подразделяют на...
-
Производство стали - Разработка технологического процесса изготовления детали "зубчатое колесо"
Сущность процесса Основными материалами для производства стали являются передельный чугун и стальной лом (скрап). Содержание углерода и примесей в стали...
-
Для литья под давлением обычно используют не первичные, а вторичные сплавы, что обусловлено экономическими соображениями. Наилучшими литейными свойствами...
-
В настоящее время потребности пищевой промышленности в приборах для измерения расхода, массы и объема различных пищевых продуктов удовлетворяются в...
-
Агрегат электролитического лужения (линия лужения) АЭЛ-1200/III предназначен для нанесения на поверхность стальной холоднокатаной полосы олова...
-
Ремонт металлургического оборудования Успешное проведение работ по монтажу оборудования зависит от рациональной планировки и организации монтажной...
-
Электроискровую обработку применяют для повышения точности и уменьшение шероховатости поверхностей, обработанных электроэрозионным методом. Метод основан...
-
Характеристика обрабатываемых деталей. Обоснование вида и толщины покрытий Серебро широко применяется в гальванотехнике. Серебро - ковкий, пластичный...
-
Общая характеристика металлов - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Физические свойства металлов и сплавов 1) Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В...
-
Возможные неисправности холодильного агрегата типа "Снайге - 12Е", причины возникновения и способ устранения При нарушении правил эксплуатации...
-
Исходные данные: Паспортная производительность, л/ч - 5000; Рабочее давление, МПа - 20; Мощность электродвигателя, кВт - 37; Частота вращения, мин-1 -...
-
Гомогенизатор А1-ОГМ (рис. 2), предназначенный для получения тонкоизмельченного однородного продукта, состоит из электродвигателя 1, станины 2,...
-
Различают аналоговые и дискретные методы выдачи измерительной информации. В обоих случаях простейшей формой выдачи является отображение результатов...
-
Определение геометрических размеров резервуара РВСП 38500 - Проектирование резервуара
Габаритными размерами вертикального цилиндрического резервуара являются высота H и диаметр D. Для заданного объема резервуара расход металла на днище,...
Термометры сопротивления - Измерительные приборы технологических агрегатов металлургической промышленности