Технологические измерения и приборы

Файл : kursovik.doc (размер : 414,208 байт)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

___________________________________________________________________

Кафедра электротехники

и автоматизированных промышленных установок

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

Выполнил:

Студент 4-го курса

Гр. 423, спец. 2102

Шифр 0-200076

Третьяков А.А.

Проверил:

Любимова В.Г.

ОМСК 2003

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Описать методы измерения температуры, основанные на использовании термоэлектрических и резистивных преобразователей и автоматических потенциометров и мостов.

Выбрать наиболее подходящий тип первичного измерительного преобразователя (ПИП) и соответствующую ему схему измерения.

Произвести расчет схемы измерения, используемой в электронных автоматических мостах или потенциометрах.

Построить градуировочную характеристику шкалы измерительного устройства.

Определить передаточные функции для схемы измерения по каналу измерения температуры и по каналу перемещения движка реохорда ( по цепи обратной связи).

Составить структурно-функциональную схему работы автоматического моста или потенциометра в зависимости от типа датчика и схемы измерения температуры.

1.МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, ОСНОВАННЫЕ НА

ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И РЕЗИСТИВНЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

1.1. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Принцип действия термоэлектрических термометров основан на использовании тремоэлектрического эффекта, который заключается в том , что в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных проводников, возникает электрический ток, если хотя бы два места соединения этих проводников имеют разную температуру.

На рис 1.1 представлены два разных проводника из однородного материала, концы которых соединены и имеют разную температуру: t и t0.

Термоэлектрический эффект объясняется наличием в металлах свободных электронов, число которых в единице объема различно для разных металлов. На конце с температурой t электроны из металла А диффундируют в металл В в большем количестве, чем в обратном направлении, поэтому металл А заряжается положительно, а металл В – отрицательно. В месте соприкосновения проводников возникает электрическое поле, препятствующее диффузии. Когда скорость диффузии электронов становится равной скорости их обратного перехода под влиянием установившегося электрического поля, наступает состояние подвижного равновесия. При таком состоянии между проводниками А и В возникает некоторая разность потенциалов, т.е. термо-ЭДС, зависящая также и от температуры мест соединения проводников 1 и 2.

В простейшей термоэлектрической цепи, составленной из двух разнородных проводников А и В, возникает четыре ЭДС. Две возникают в местах соединений проводников (они будут различны, так как различны температуры). Кроме того в каждом однородном проводнике, концы которого имеют разные температуры, появляется разность потенциалов.

Термоэлектрический термометр представляет собой два термоэлектрода 3 (тонкие проволоки диаметром 0,5 или 1,2 мм) из разных металлов, одни концы 1 (рис. 1.2) которых сварены между собой, а к другим разомкнутым свободным концам 4 подводятся соединительные првода. Для защиты от механических повреждений и вредного воздействия среды, температура которой измеряется, термоэлектроды, армированные изоляцией, помещают в защитную арматуру 2. Термоэлектрический термометр погружают в среду температуру которой необходимо измерить, на глубину L. Концы 1 называют рабочим концом термоэлектрического термометра (он находится в измеряемой среде), а концы 4 – свободным концом (он находится обычно в помещении цеха, лаборатории).

В настоящее время наибольшее распространение получили стандартные термоэлектрические термометры с металлическими термоэлектродами характеристики которых приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Tип термоэлектрического термометра

Материал термоэлектродов

Условное обозначение номинальной статической характеристики

Диапазон измерений придлительном применении С