Синтез системы управления с использованием упредителей Смита. Вторичные приборы, работающие с ТС: мосты, логометры, пирометры. Цветовые и радиационные пирометры, страница 3

При равновесии рамки моменты М1 и М2 равны. Если тем-ра ТС увеличивается, то ток через вторую рамку уменьшается, следовательно уменьшается и М2, и стрелка начнет поворачиваться в другую сторону т.е. против часовой стрелки. Это перемещение будет происходить  до тех пор, пока моменты не уравняются. А когда эти моменты станут равными, то I₁ /I₂ = B₂ /B₁= f(α), где α – угол поворота рамки. Для увеличения чувствительности рамки логометр включаются в измерительную диагональ моста. Если мост находится в равновесии, то I₁=Uab/(Rk+rрамки); I₂=Uac/(Rk+rp).

Если мост разбалансирован, то в измерительной диагонали начинает протекать ток от т. В к т. С. На показание логометра также влияет температура, поэтому термометр подключается по 3-х проводной схеме. На показания логометра слабо влияет напряжение питания. Логометры выпускаются класса точности 1; 1,5 и мосты 0,25; 0,5. Очень часто вторичные приборы имеют дополнительные ф-ции (регистрации, сигнализаторы верхнего и нижнего значения, встроенные позиционные регуляторы).

Пирометры  Область применения контактных методов измерения температуры ограничена значениями 2200-2500ºC. При более высокой температуре используют безконтактные методы. Эти методы основаны на способности физических тел излучать электромагнитные волны если температура тела выше температуры абсолютного нуля.

МЕТР 15-3Наука изучающая излучение тел называется пирометрия, а средства измерений, основанные на измерении интенсивности излучения – пирометры. Интенсивность излучения связана с температурным соотношением: E^*=C*T⁴ - з-н Ст.Больцмана. E^* - полная энергетическая светимость абсолютно черного тела. Из формулы видно что интенсивность излучения резко возрастает с увеличением температуры поэтому (до недавнего времени) пирометрическими методами пользовались при высокой температуре.

Полная энергетическая светимость зависит не только от температуры, но и от длины волны: , Е-спектральная энергетическая светимость.

E^*=C₁*^-5*e^-c2/T - Закон Вина. ; E*=C₁*^-5/(e^-c2/T-1) – Закон Планка.

Интенсивность излучения на разных длинах волн различна и эта зависимость имеет максимум  - закон смещения Вина.

Пирометры классифицируются по принципу измерения и делятся на: оптические (яркостные) цветовые, радиационные.

Цветовые пирометры. В основу работы положена зависимость обратного значения цветовой температуры от логарифма отношения спектральных энергий светимостей соответствующих разным видам волн 1/T=f(ln(E₁/E₂)). В этих пирометрах используется закон смещения Вина. При изменении температуры от 1000 до 2000⁰K отношение спектральной светимости может изменяться в 10 тысяч раз, что свидетельствует о высокой чувствительности метода.

В промышленных пирометрах измерения на соответствующих длинах волн соответствует красным и синим цветам. Из закона Планка следует, если измеряемый объект абсолютно серое тело, то цветовая тем-ра = истинной температуре объекта. Показания не зависят от степени черноты. К абсолютно серым телам относится стекло.

Радиационные пирометры. Основаны на измерении интенсивности излучения во всём спектре длин волн. Он состоит из зеркала, в фокусе которого располагается термопара. Для увеличения чувствительности и улучшения динамических характеристик используют несколько термопар (до 10), включённых последовательно и изготовленных из проводников 50-70 мкрон.