Приборы для измерения температуры
Погрешности 
измерения температуры за счет отклонений от градуировочных зависимостей R = f(t) по табл. 5 не должны превышать:
для термометров класса II . = ±(0,30+3,5∙10-3| t|) °С,
для термометров класса III …. = ± (0,30+60∙10-3|t |) "С.
Полные градуировочные таблицы с интервалами температур в 1°С приведены в приложении к ГОСТ 6651—59.
Таблица 5
Зависимость сопротивления медных термометров от температуры (градуировочные таблицы)
|
Температура, °С |
Сопротивление К для градуировки, Ом |
Температура. 0С |
Сопротивление R для градуи-ровки, ом | ||
|
гр. 23 |
гр24 |
гр. 23 |
гр. 24 | ||
|
—50 |
41,71 |
78,70 |
+ 75 |
69,93 |
131,95 |
|
-25 |
47,36 |
89,35 |
+100 |
75,58 |
142,60 |
|
0 |
53,00 |
100,00 |
+125 |
81,22 |
153,25 |
|
+25 |
58,65 |
110,65 |
+150 |
86,87 |
163,90 |
|
+50 |
64,29 |
121,30 |
+180 |
93,64 |
176,68 |
Термоэлектрические преобразователи
Принцип действия термоэлектрического преобразователя основан на возникновении электрического тока в цепи, составленной из двух разнородных проводников, при нарушении теплового равновесия мест их контактирования. Замкнутая электрическая цепь (рис.9), состоящая из двух разнородных проводников-термоэлектродов а и b, образует термоэлектропреобразователь (в дальнейшем термопара). Спай Т1 погружаемый в измеряемую среду, называется рабочим или горячим спаем термопары, второй спай Т2 носит название холодного или свободного.
рис.9. Распределение потенциалов в цепи идеальной термопары
Согласно электронной теории, во всех проводниках имеются свободные электроны. Число электронов, приходящихся на единицу объема, различно для проводников. По мере повышения температуры проводника концентрация свободных электронов о единице его объёма возрастает. Эти свободные электроны диффундируют из мест с большей концентрацией в места с меньшей, т.е. в общем случае, когда концы проводника имеют разную температуру, свободные электроны диффундируют от горячего конца проводника к холодному. Следовательно, при электронной проводимости холодный конец проводника заряжается отрицательно, а нагретый - положительно. Термоэлектродвижущая сила, развивающаяся па концах однородного проводника (термоЭДС Томсона), зависит от его природы. Величина этой термоЭДС ЕTa для конкретною проводника а определяется соотношением
(12)
где 
- коэффициент Томсона для данного проводника, зависящий от его материала а.
Если замкнутая цепь состоит из двух различных однородных проводников а и б, то суммарная термоЭДС (Томсона) в цепи равна разности термоЭДС, возникающих в каждой ветви, и определяется по формуле
(13)
т.е. в замкнутой цепи, состоящей из пары проб, суммарная термоЭДС зависит от абсолютных температур Т1 и Т2 в местах их соединений.
Зеебек, проводя исследования термоэлектрических явлений в замкнутых цепях разнородных проводников, обнаружил, (что в цепи, состоящей из двух разнородных проводников а и Ь, находящихся в соприкосновении при одинаковой температуре, в месте контакта возникает термоЭДС (явление Зеебека), вследствие разности концентраций свободных электронов в каждом из проводников и контактной разности потенциалов. Если число свободных электронов, приходящихся на единицу объёма, обозначить соответственно через Na и Nb и принять, что Na > Nb, , то электроны проводника а будут диффундировать в проводник b в большем количестве, чем обратно из проводника b в проводник а. Вследствие этого проводник а будет заряжаться положительно, проводник b отрицательно, при этом свободные концы проводников будут иметь некоторую разность потенциалов
(14)
где е -заряд электрона;
k -постоянная Больцмана.
Изложенные выше закономерности позволяют заключить по термоЭДС в цепи, составленной из двух разнородных проводников, имеющих различные температуры мест их контактирования T1 и Т2 определится в следующем виде:
(15)
Таким образом, если одно из мест контактирования термопары, составленной из термоэлектродов а и Ь, выдерживать при постоянной температуре (Т2 = const), то термоЭДС ее Еab(T1) будет зависеть только от температуры Т1. Следовательно, проградуировав ее, т. е. построив зависимость термоЭДС термопары от температуры Т1 (рабочего конца) и выдерживая постоянной температуру Т2 (свободного конца), можно в дальнейшем по величине измеренной термоЭДС определить температуру рабочего спая. Обычно градуировку термопары производят при температуре свободных концов Т2 = 273,75 К (0°С)
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19