Сравнительный анализ методов измерения температуры: Методические указания к лабораторной работе № 5 по курсу “Теплотехнические измерения и автоматизация”, страница 3

    Входным измеряемым параметром схемы является термосопротивление . Измерительным устройством является четырёхплечевой мостик, работающий в режиме уравновешивания. В одно из плеч мостика включёно сопротивление . К диагонали ВГ подводится питающее напряжение . подрегулировать напряжение можно сопротивлением . С диагонали АБ снимается напряжение  и подаётся на вход электронного усилителя ЭУ. мостик выявляет отклонение сопротивления , пропорциональное напряжению . Если оно появляется, то начинает вращаться реверсивный двигатель , перемещая движок реохорда , приводит мостик в состояние равновесия. Таким образом, система измерительного устройства отслеживает изменение термосопротивление , преобразуя его в соответствующее положения показателя шкалы прибора. Положение указателя градируется в единицах измерения температуры.

          Параллельно реохорду  включается шунтирующее сопротивление . Сопротивление его подбирается с таким расчётом, чтобы приведённое сопротивление участка  имело строго определённое значение, обычно 90 Ом.

          Сопротивление  определяет нижний предел измерения прибора, - верхний предел.

          Соединение чувствительного элемента с прибором осуществляется обычным медным проводом сечением не менее 1,5 мм². Необходимым условием правильной работы измерительного устройства является соответствие сопротивления соединительных проводов  градуировочному значению. Сопротивление соединительного провода и подгоночной катушки  устанавливается равным 2,5 Ом. При этом расчётном значении прибор градуируется.

          Включение термосопротивления  по трёх проводной схеме исключает влияние на результат измерения сопротивления соединительных проводов от температуры, так изменение  от температуря в смежных плечах будет компенсироваться. Для достижения этого соединительные провода нужно также прокладывать как можно ближе друг к другу и выбирать с одинаковыми температурными коэффициентами.

          Все сопротивления мостика  рассчитываются заданным пределам изменения .      

5.5. Экспериментальная установка

           Общая схема лабораторной экспериментальной установки приведена на рис.5.4.

             В электрической печи 1 установлено нагреваемое тело в виде металлического цилиндра 2, в котором сделаны отверстия для установки чувствительных элементов. Печь питается от регулируемого автотрансформатора 3, включённого в сеть. Ток и напряжение цепи контролируется приборами 4. В  качестве приборов измерения температуры используется ртутный термометр 7 и термометр сопротивления 6 с автоматически уравновешенным мостом 5.       

Рис.5.4

5.6. Порядок проведения работы

          Произвести внешний осмотр приборов, познакомиться с конструкцией термометров сопротивления и расширения. Разобраться в конструктивных особенностях автоматически уравновешенного моста КСМ. Прогреть автоматический мост в течении 10-15 мин. и по согласованию с преподавателем включить экспериментальную установку в работу на нагрев. Температуру нагреваемого тела измерять через каждые 3 мин одновременно по обоим приборам до наступления установившегося значения  ⁰С. Результаты измерения записать в таблицу 5.1. Найти установившееся значение температуры с учётом всех поправок приборов: для ртутного термометра ; для автоматического моста . Построить графики изменения температуры тела во времени замера .     

                                                                                     Таблица 5.1.

Время	Ртутный термометр						Автоматический мост
мин.	градусы

   Протокол испытаний должен содержать сведения об используемых приборах: тип термосопротивления, его сопротивление при 0 ⁰С, предельные измерения, автоматически уравновешенный мост, его класс, пределы измерения; ртутный термометр, его класс точности, пределы измерения,  уровень погружения; вспомогательный термометр расширения, его класс точности, пределы измерения, величину напряжения и тока по приборам. 

Контрольные вопросы:

1.  На каком свойстве основано измерение температуры жидкостными термометрами?

2.  Какие вводятся поправки пои измерении температуры стеклянными термометрами расширения?

3.  На каком принципе основано действие термометров сопротивления?

4.  Принцип работы автоматического уравновешенного моста.

Список литературы:

1.  Чистяков С.Ф., Радун Д. В. Теплотехнические измерения и приборы. – М.: Высшая школа, 1972, с. 28-100.

2.  Иванова Г. М., Кузнецов Н. Д. Теплотехнические измерения и приборы. – М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 19-50.

3.  Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы. – М.: Энергия, 1978, с. 65-75, с. 188-231.