Материал: Изучение принципа действия и устройства лабораторного потенциометра ПП-63 и некоторых приборов. Скоробогатов В.С., Данилов Ю.М

8.3. Устройство термопреобразователей сопротивления

Одна из конструкций ТПС представлена на рис. 8.3. Основным узлом ТПС является чувствительный элемент 1, который для защиты от агрессивного воздействия измеряемой среды, обеспечения механической прочности и удобства монтажа помещен в металлический чехол 3.

2 3 1

4

5

7

Рис. 8.3. Конструкция термопреобразователя сопротивления

Свободное пространство между чувствительным элементом и защитным чехлом заполнено порошком окиси алюминия 2 для улучшения теплопередачи. Головка ТПС состоит из корпуса, в котором находятся контактные клеммы 4, штуцер под кабель 6, крышка 5 и прокладка 7.

8.4. Установка для поверки ТПС

Поверочная установка представлена на рис. 8.4. Для поверки технических ТПС RТС используются следующие эталонные средства измерения: потенциометр типа ПП-63 с классом точности 0,05; ртутные термометры типа ТЛ-4 с ценой деления 0,1 0С и с пределами измерения –30 ÷ +20 0С и 50 – 100 0С; эталонная катушка сопротивления RЭ = 100 Ом. В качестве источника регулируемого напряжения (ИРН) можно использовать потенциометр типа ПП-63, установив соответствующий режим работы.

39

Рис. 8.4. Схема установки для поверки технических ТПС

Для охлаждения и нагрева поверяемого ТПС применяются, соответственно, нулевой 2 и паровой 3 термостаты. Двухполюсный переключатель 1 предназначен для поочередного подключения RЭ и RТС, а миллиамперметр для измерения тока в цепи ТПС.

Поверка технических ТПС сводится к оценке сопротивления чувствительного элемента в 2-х точках температурной шкалы при 0

00

Си 100 С.

Измерение сопротивления термопреобразователя производится косвенным методом. С помощью потенциометра измеряется падение напряжения на эталонной катушке сопротивления и падение напряжения на ТПС, а затем по формуле (8.1) рассчитывается

значение сопротивления ТПС.

0

Для определения сопротивления ТПС при 0 С применяют нулевой термостат. Термостат засыпают мелкодробленым льдом или чистым снегом, заливают водой так, чтобы уровень ее был ниже уровня льда. Температура смеси контролируется эталонным ртутным

40

термометром. Для определения сопротивления ТПС при температуре паров кипящей воды применяют паровой термостат. Наличие необходимого количества воды в термостате проверяется по водомерному стеклу. Вода доводится до кипения с помощью электрического нагревателя. Температура паров кипящей воды определяется по эталонному ртутному термометру.

8.5. Порядок проведения поверки

Поверка ТПС производится по ГОСТ 8.461–82. Для поверки ТПС необходимо определить сопротивление его чувствительного элемента при температуре 0 0С и 100 0С, (R0 и R100), вычислить отношение R100/R0 и сравнить полученные значения R0 и R100/R0 с допускаемыми значениями этих величин (табл. 8.1, 8.2).

При измерении сопротивления в нулевой точке ТПС помещается в нулевой термостат. Термостат заполняется льдом (снегом) с водой так, чтобы глубина погружения ТПС превышала длину чувствительного элемента не менее чем на 10 см, а толщина льда вокруг ТПС была не менее 3 см. Смесь вокруг ТПС тщательно утрамбовывается, чтобы в ней не было пузырьков воздуха. ТПС выдерживается в термостате не менее 30 минут. Значение температуры в термостате контролируется эталонным термометром.

Собирается электрическая схема, представленная на рис. 8.4, для чего подсоединяются к соответствующим клеммам на установке два потенциометра типа ПП-63 и поверяемый ТПС. Потенциометры настраиваются соответственно на режим измерения напряжения и режим источника регулируемого напряжения (ИРН). Проверяется уровень воды в паровом термостате. Если уровень воды выше нулевой отметки, то вилка термостата включается в розетку, а тумблер «Сеть» в положение включено.

Переключатель 1 ставится в положение, соответствующее измерению падения напряжения на эталонном сопротивлении RЭ. Подается от источника питания ИРН такое напряжение, чтобы ток в цепи при поверке ТПС был менее 0,5 мА, для исключения погрешности от самонагрева ТПС, и измеряется потенциометром

41

значение падения напряжения на эталонной катушке UЭ. Результат измерения заносится в протокол, форма которого представлена ниже

ПРОТОКОЛ поверки технического ТПС типа ____класса допуска ____НСХ______

Вывод: ТПС (не)годен по классу допуска ________ .

Переключатель 1 переводится в положение, соответствующее измерению падения напряжений на ТПС RТС. Не изменяя значения напряжения питания, нужно измерить значение падения напряжения

42

UТ на ТПС. Измерение должно проводиться 4 раза при поочередном

подключении RЭ и RТС.

Вычисляется значение сопротивления термопреобразователя RТС по формуле

RТС UТСР RЭ

UЭСР

где UТСР и UЭСР – среднее арифметическое значение падения

напряжения на ТПС и эталонной катушке сопротивления.

0

При измерении сопротивления ТПС при температуре 100 С, т.е. R100, поверяемый ТПС помещается в паровой термостат и выдерживается в парах кипящей воды до установления стационарного режима в течение 30 минут. Изменение температуры в

формуле 5.1. Если значение температуры паров кипящей воды менее

где ∆R – поправка, рассчитанная по табл. 8.3.

Значение этой поправки соответствует разности температур:

определяемая по показанию эталонного ртутного термометра.

0

Если значение температуры паров кипящей воды более 100 С, то поправка на сопротивление ТПС не вводится. Подсчитывается среднее значение R100, вычисляется отношение R100/R0 и результаты заносятся в протокол.

43